Vitamina B1 (Tiamină. O vitamină anti-neuritică). Structura chimică și proprietățile vitaminei B1 Reacții care implică vitamina B1

Pâine neagră, cereale, mazăre, fasole, carne, drojdie.

Necesar zilnic

Structura

Structura vitaminei B 1.

Vitamina B 1- Aceasta este o substanță în care se determină inelul pirimidinic, legat de inelul tiazol. Forma coenzimă a vitaminei este tiamină difosfat.

Metabolism

Absorbit în intestinul subțire sub formă de tiamină liberă. Vitamina este fosforilată direct în celula țintă. Aproximativ 50% din totalul B1 se află în mușchi, aproximativ 40% în ficat. Corpul nu conține mai mult de 30 de doze zilnice de vitamină la un moment dat.

Funcții biochimice

1. Face parte din tiamin difosfat (TDF), care este o coenzimă:
   • enzima transketolaza din calea pentozei fosfat, în care se formează riboza, care este necesară pentru sinteza acizilor nucleici ADN și ARN și NADPH, care este utilizat în reacțiile de sinteză a substanțelor;
   • enzimele piruvat dehidrogenaza și α-cetoglutarat dehidrogenaza, care sunt implicate în metabolismul energetic.
2. Este inclus în țesutul nervos în compoziția trifosfatului de tiamină, care este implicat în transmiterea impulsurilor nervoase.
3. Alți derivați ai vitaminei sunt inhibitorii de monoaminooxidază, care contribuie la acțiunea prelungită a catecolaminelor în sistemul nervos central.

Hipovitaminoza

Cauză

Lipsa alimentelor, precum și excesul de băuturi care conțin alcool sau alimente cu carbohidrați, care cresc nevoia de vitamină.

Tabloul clinic

Boala „beriberi” sau „cătușele picioarelor” este o încălcare a metabolismului sistemului digestiv, cardiovascular și nervos din cauza metabolismului energetic și plastic insuficient.

Din partea țesutului nervos se observă următoarele:

• polinevrita: scăderea sensibilității periferice, pierderea unor reflexe, durere de-a lungul nervilor;
• encefalopatie: sindromul Wernicke - confuzie, tulburări de coordonare, halucinații, afectarea funcției vizuale, sindromul Korsakov - amnezie retrogradă, incapacitatea de a absorbi informații noi, vorbăreală.

Din partea sistemului cardiovascular, există o încălcare a ritmului cardiac, durere în inimă și o creștere a dimensiunii acesteia.

În tractul gastrointestinal, funcția secretorie și motrică este perturbată, apar atonia și constipația intestinală, pofta de mâncare dispare, iar aciditatea sucului gastric scade.

Tiamina adenozin trifosfat

Tiamina adenozin trifosfat (ATPT) sau adenozin trifosfat tiaminilat, a fost descoperit recent în E. coli, unde se acumulează ca urmare a înfometării de carbon. În E. coli, ATPT poate reprezenta până la 20% din tiamina totală. În plus, este prezent în cantități mai mici în drojdie, rădăcini ale plantelor superioare și țesuturi animale.

Adenozin tiamin difosfat

Adenozin tiamin difosfat (ATP), sau ADP tiaminilat, există în cantități mici în ficatul vertebratelor, dar rolul său este încă necunoscut.

Deficitul de tiamină

Derivații de tiamină și enzimele dependente de tiamină sunt prezenți în toate celulele corpului și astfel, deficiența afectează toate sistemele de organe. Sistemul nervos este deosebit de susceptibil la deficiența de tiamină datorită dependenței sale de metabolismul oxidativ. Deficitul de tiamină este de obicei subacut și poate duce la comă metabolică și deces. Deficitul de tiamină poate fi cauzat de malnutriție, o dietă bogată în alimente bogate în tiaminază (pește crud de apă dulce, crustacee crude, ferigi) și/sau alimente bogate în factori anti-tiamină (ceai, cafea, nuci catechu), tulburări nutriționale grave asociate cu cu boli cronice precum alcoolismul, tulburările gastrointestinale, HIV, SIDA și vărsăturile frecvente. Se presupune că multe persoane cu diabet suferă de deficiență de tiamină, care poate fi asociată cu unele posibile complicații. Sindroamele de deficit de tiamină includ beriberi, sindromul Wernicke-Korsakoff și neuropatia optică. Tiamina poate fi, de asemenea, utilizată pentru a trata pierderea memoriei în boala Alzheimer și boala alcoolică a creierului.

Boala Alzheimer

Deficitul de tiamină poate avea efecte dăunătoare asupra sistemului colinergic. În boala Alzheimer, enzimele dependente de tiamină pot fi modificate; prin urmare, dozele farmacologice de tiamină (3 până la 8 g/zi pe cale orală) pot avea un efect benefic ușor în demența de tip Alzheimer. Fursultiamina (TTFD), un derivat de tiamină, are un efect benefic moderat la pacienții cu boala Alzheimer, ca tratament alternativ pentru doze mari de clorhidrat de tiamină. Mecanismul și etiologia efectelor tiaminei asupra bolii Alzheimer nu sunt încă clare, iar dovezile eficacității acesteia nu au fost încă pe deplin confirmate.

Ia-l

Beriberi este o boală neurologică și cardiovasculară. Cele trei forme principale ale bolii sunt beriberi uscat, beriberi umed și beriberi sugar.
Beriberi uscat se caracterizează în principal prin neuropatie periferică, adică o afectare simetrică a funcțiilor senzoriale, motorii și reflexe, care afectează mai degrabă segmentele distale decât cele proximale ale membrelor și provoacă dureri ale mușchilor gambei.
Cu toate acestea, s-a recunoscut recent că neuropatia periferică (furcături sau amorțeală la nivelul membrelor) asociată cu deficiența de tiamină se poate prezenta și cu neuropatie axonală (paralizie parțială sau pierderea senzației). Neuropatia periferică se poate prezenta cu neuropatie motorie axonală subacută care mimează sindromul Guillain-Barré; sau ca ataxie senzorială subacută.
Beriberiul umed a fost asociat cu confuzie, atrofie musculară, edem, tahicardie, cardiomegalie și insuficiență cardiacă congestivă în plus față de neuropatia periferică.
Beriberi sugari apare la bebelușii care alăptează dacă mama are o deficiență de tiamină (care poate să nu apară extern). Tulburarea la sugari poate prezenta forme cardiace, afonice sau pseudominingite. Bebelușii cu beriberi cardiac plâng adesea tare și strident și se observă și vărsături și tahicardie. Convulsiile nu sunt neobișnuite, iar dacă tiamina nu este introdusă rapid în corpul copilului, poate apărea moartea. După introducerea tiaminei, se observă o îmbunătățire, de regulă, în 24 de ore. Îmbunătățirea neuropatiei periferice poate necesita câteva luni de tratament cu tiamină.

Boala alcoolică a creierului

Nervul și alte celule de susținere (cum ar fi celulele gliale) din sistemul nervos necesită tiamină. Exemple de tulburări neurologice asociate cu abuzul de alcool includ encefalopatia Wernicke (EV, sindromul Wernicke-Korsakoff) și psihoza Korsakoff (sindromul amnestic alcoolic), precum și diferite grade de afectare cognitivă. Encefalopatia Wernicke este cea mai frecventă manifestare a deficitului de tiamină în societatea occidentală, deși poate fi observată și la pacienții cu malnutriție și alte cauze precum boli gastrointestinale, infecții HIV-SIDA, suprasolicitare a glucozei parenterale sau supraalimentare fără cantități adecvate de B - suplimente de vitamine. Această tulburare neuropsihiatrică izbitoare se caracterizează prin paralizia mișcărilor oculare, tulburări în picioare și mers și o deteriorare marcată a funcției mentale.

Neuropatie optică

În cazul deficitului de tiamină, se poate observa și neuropatia optică, caracterizată prin pierderea vederii bilaterale, scotom centrocecal și tulburări de culoare. Analizele oftalmice evidențiază de obicei edem papilar bilateral în faza acută și atrofie bilaterală a nervului optic.

Alcoolicii au deficit de tiamină din următoarele motive:
Aport inadecvat de nutrienți: alcoolicii tind să consume mai puțină tiamină decât este recomandat.
Scăderea absorbției tiaminei din tractul gastrointestinal: transportul activ al tiaminei în enterocite este distorsionat de expunerea acută la alcool.
Rezervele hepatice de tiamină sunt reduse din cauza steatozei sau fibrozei hepatice.
Tulburare de utilizare a tiaminei: Din cauza consumului cronic de alcool, nivelul necesar pentru ca tiamina să se lege de enzimele care folosesc tiamina în celulă este, de asemenea, insuficient. Utilizarea ineficientă a tiaminei, care ajunge în celulă, exacerbează și mai mult deficiența.
Etanolul însuși inhibă transportul tiaminei în tractul gastrointestinal și blochează fosforilarea tiaminei ca cofactor al acesteia (TDF).
Se crede că sindromul Korsakoff (deteriorarea funcției creierului) apare la pacienții diagnosticați inițial cu EV. Este un sindrom amnestic-confabulator caracterizat prin amnezie retrogradă și anterogradă, funcții conceptuale afectate și scăderea spontaneității și a inițiativei. Odată cu o nutriție îmbunătățită și cu încetarea consumului de alcool, unele dintre tulburările asociate cu deficitul de tiamină, în special, funcționarea deficitară a creierului, sunt eliminate, cu toate acestea, în cazuri mai severe, sindromul Wernicke-Korsakoff lasă daune ireversibile.

Deficitul de tiamină la păsările de curte

Deoarece majoritatea alimentelor utilizate în hrana păsărilor conțin suficiente vitamine pentru a satisface nevoile acestora, această dietă „comercială” nu provoacă deficiență de vitamine la păsările de curte. Deci, cel puțin se credea în anii 1960. Puii în vârstă prezintă semne de deficiență de vitamine la 3 săptămâni după începerea unei diete cu deficit. La puii tineri, aceste semne pot începe să apară încă de la vârsta de 2 săptămâni. La puii tineri, boala debutează brusc. Se observă anorexie și mers instabil. Ulterior apar tulburări musculo-scheletice, începând cu paralizia vizibilă a flexorilor degetelor. Poziția caracteristică se numește „privind la stele”, când corpul puiului „se sprijină pe jaret și capul în opistoton”. Răspunsul organismului la introducerea vitaminei este destul de rapid, îmbunătățirea are loc în câteva ore. Diagnosticul diferențial include deficitul de riboflavină și encefalomielita aviară. În cazul deficitului de riboflavină, degetele înfundate sunt un simptom caracteristic. Tremorul muscular este tipic encefalomielitei infecțioase. Un diagnostic terapeutic poate fi pus doar după ce păsările afectate au fost tratate cu tiamină. Dacă nu se observă niciun răspuns în câteva ore, deficiența de tiamină poate fi exclusă.

Deficitul de tiamină la rumegătoare

Poliencefalomalacia (PEM) este cea mai frecventă tulburare de deficit de tiamină la rumegătoarele tinere și la nerumegătoare. Simptomele PEM includ diaree abundentă, dar tranzitorie, letargie, mișcări circulare, observarea stelelor sau opistoton (întinderea convulsivă a capului de gât) și tremurături musculare. Cea mai frecventă cauză este hrănirea animalelor cu o dietă bogată în carbohidrați, ceea ce duce la proliferarea bacteriilor producătoare de tiaminază, este posibilă, de asemenea, aportul alimentar de tiaminază (de exemplu, de la ferigi) sau inhibarea absorbției tiaminei cu un aport mare de sulf. O altă cauză a TEM este o infecție cu Clostridium Sporogenes sau Bacillus aneurinolyticus. Aceste bacterii produc tiaminaze, care cauzează deficiență severă de tiamină la animalele afectate.

Boala paralitică idiopatică la păsări sălbatice, pești și mamifere

Mai recent, deficitul de tiamină a fost identificat drept cauza bolii paralitice care afectează păsările sălbatice din regiunea Mării Baltice din 1982. Cu această boală, păsările au dificultăți în a-și menține aripile într-o poziție pliată de-a lungul corpului în timpul repausului, își pierd capacitatea de a zbura și sunt posibile și vocea, paralizia aripilor și picioarelor și moartea. Boala afectează în primul rând păsările cu greutatea de 0,5-1 kg, precum pescăruşul hering (Larus argentatus), graurul comun (Sturnus vulgaris) şi eiderul comun (Somateria mollissima). Cercetătorii notează: „Datorită faptului că speciile studiate ocupă o gamă largă de nișe și poziții ecologice în rețeaua trofica, nu negăm posibilitatea ca și alte clase de animale să sufere de deficit de tiamină”. În județele Blekin și Skåne (sudul Suediei), moartea în masă a păsărilor, în special a pescărușilor heringi, a început la începutul anilor 2000. Mai recent, au fost afectate și specii din alte clase. Mortalitatea somonului (Salmo salar) a crescut în faimosul râu Mörrumsån în ultimii ani. Elanul eurasiatic (Alces alces) suferă și el în număr neobișnuit de mare. Analiza a arătat că deficiența de tiamină este o cauză comună a acestor dezastre. În aprilie 2012, Consiliul de conducere al districtului Blekin a considerat situația atât de alarmantă încât a cerut guvernului suedez o investigație mai amănunțită.

Analiza si testarea diagnostica

Un diagnostic pozitiv al deficitului de tiamină poate fi stabilit prin măsurarea activității enzimei transketolaze în eritrocite (analiza cantitativă a activării transketolazei eritrocitare). Tiamina și derivații săi de fosfat pot fi, de asemenea, detectați direct în fluxul sanguin, țesuturi, alimente, hrana animalelor și produse farmaceutice, după conversia tiaminei în derivatul său fluorescent tiocrom (analiza tiocromică) și separarea prin cromatografie lichidă de înaltă performanță (HPLC). În ultimii ani, un număr tot mai mare de metode de electroforeză capilară și de reacție enzimatică capilară au apărut ca metode alternative potențiale pentru determinarea și monitorizarea tiaminei în probe. Concentrația normală de tiamină în sângele EDTA (sânge cu acid etilendiaminotetraacetic) este de aproximativ 20-100 μg/L.

Boli genetice

Bolile genetice asociate cu transportul defectuos al tiaminei sunt rare, dar grave. Anemia megaloblastică dependentă de tiamină (TZMA) cu diabet zaharat și hipoacuzie neurosenzorială este o tulburare autosomal recesivă cauzată de mutații ale genei SLC19A2, un transportator de tiamină cu afinitate ridicată. Pacienții cu TZMA nu prezintă semne de deficit sistemic de tiamină, deoarece redundanța este presupusă în sistemul de transport de tiamină. Acest lucru a condus la descoperirea unui al doilea transportator de tiamină cu afinitate ridicată, SLC19A3. Boala Lee (encefalomielopatie necrozantă subacută) este o afecțiune ereditară care afectează în primul rând copiii în primii ani de viață și este invariabil fatală. Asemănările patologice dintre boala Lee și EV conduc la presupunerea că acestea sunt cauzate de un anumit defect în metabolismul tiaminei. Cele mai consistente au fost informațiile despre anomalii în activarea complexului de piruvat dehidrogenază. Alte tulburări care au inclus roluri presupuse pentru tiamină sunt encefalomielopatia necrozantă subacută, sindromul paraneoplazic și ataxia sezonieră nigeriană. În plus, au fost raportate mai multe tulburări moștenite ale enzimelor dependente de TDP care pot răspunde la tratamentul cu tiamină.

Poveste

Tiamina a fost prima vitamină solubilă în apă care a fost descrisă. Descoperirea sa a dat naștere la o serie de alte descoperiri și la apariția însuși conceptului de „vitamine”. În 1884, Kanehiro Takaki (1849-1920), chirurgul șef al marinei japoneze, a respins teoria microbiană predominantă a deficienței de vitamine și a sugerat că boala ar putea fi legată de deficiențe alimentare. Îmbunătățind dieta marinarilor de pe o navă de război, el a constatat că înlocuirea orezului alb (care a stat la baza dietei lor) cu orz, carne, lapte, pâine, legume, a determinat eliminarea aproape completă a deficienței de vitamine în timpul unei călătorii pe mare de 9 luni. Cu toate acestea, din moment ce Takaki a adăugat o mare varietate de alimente în dieta lor, s-a concluzionat incorect că aportul crescut de azot este benefic, deoarece vitaminele nu erau cunoscute la acea vreme. În plus, reprezentanții Marinei nu au putut fi convinși de necesitatea unui program atât de costisitor de îmbunătățire a dietei, mai ales că mulți bărbați au continuat să moară din cauza deficienței de vitamine chiar și în timpul războiului ruso-japonez din 1904-1905. Totuși, în 1905, după ce factorul antivitaminic (eliminat din orezul alb prin procesare) și orezul brun de orz a fost descoperit în tărâțele de orez, Takaki i s-a acordat titlul de baron, după care a primit porecla de „Baronul de orz”. În 1897, Christian Eikmann (1858-1930), un medic militar din Indiile de Est Olandeze, a descoperit că păsările care mănâncă orez lustruit gătit au început să dezvolte paralizie, care putea fi vindecată prin oprirea hrănirii păsărilor cu orez lustruit. El a susținut că beriberi se dezvoltă din cauza unei „otrăviri” nervoase din endospermul orezului, iar straturile exterioare de cereale oferă protecție organismului. Asistentul său, Gerrit Gridgins (1865-1944), în 1901 a interpretat corect legătura dintre consumul excesiv de orez lustruit și deficitul de vitamine. El a concluzionat că straturile exterioare ale unui bob de orez conțin nutrienții de care are nevoie organismul, care sunt îndepărtați prin măcinare. În 1929, Eikman a primit în cele din urmă Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină, deoarece observațiile sale au condus la descoperirea vitaminelor. Numele acestor compuși a fost dat de Kazimir Funk. În 1911, Casimir Funk a izolat din tărâțele de orez o substanță antineuritică, pe care a numit-o „vitamine” (presupunând că acestea conțin o grupă amino). În 1926, chimiștii olandezi, Barend Konrad Petrus Jansen (1884-1962) și cel mai apropiat colaborator al său Frederic Willem Donath (1889-1957), au reușit să izoleze și să cristalizeze o substanță activă, a cărei structură a fost determinată în 1934 de Runnels Robert Williams. (1886-1965), chimist din SUA. Același grup a sintetizat tiamina („vitamina care conține sulf”) în 1936. Tiamina a fost numită inițial „aneurină” (o vitamină pentru combaterea nevritei). Sir Rudolph Peters de la Oxford a prezentat porumbeii a căror dietă era lipsită de tiamină ca model pentru înțelegerea modului în care deficiența de tiamină poate duce la simptomele fiziologice ale beriberiului. Într-adevăr, hrănirea porumbeilor cu orez lustruit are ca rezultat o contracție ușor de recunoscut a mușchilor gâtului și a capului, numită opistoton. În lipsa tratamentului, animalul a murit după câteva zile. Introducerea tiaminei în stadiul de opistotonus duce la o vindecare completă a animalelor în 30 de minute. Deoarece nu s-au observat modificări morfologice în creierul porumbeilor înainte și după tratamentul cu tiamină, Peters a introdus conceptul de „leziune biochimică”. Când Lochman și Schuster (1937) au arătat că un derivat difosforilat de tiamină (tiamindifosfat, TDP) este un cofactor necesar pentru decarboxilarea oxidativă a piruvatului (o reacție cunoscută acum sub numele de dehidrogenază catalizată de piruvat), se părea că mecanismul de acțiune al tiaminei în metabolismul celular a fost elucidat. Acest punct de vedere pare acum prea simplificat: piruvat dehidrogenaza este doar una dintre câteva enzime necesare de tiamină difosfat ca cofactor, iar de atunci au fost descoperiți alți derivați de tiamină fosfat care pot afecta, de asemenea, simptomele observate în deficiența de tiamină... În cele din urmă, mecanismul prin care fragmentul de tiamină al TDP își manifestă funcția de coenzimă atunci când protonul este substituit în poziția 2 pe inelul tiazolului a fost descoperit de Ronald Breslow în 1958.

Cercetare

Cercetările în acest domeniu se preocupă în principal de mecanismele prin care deficiența de tiamină duce la moartea neuronală în relație cu psihoza Wernicke-Korsakoff. Un alt subiect important se concentrează pe înțelegerea mecanismelor moleculare implicate în cataliza TDF. Studiul sa concentrat pe înțelegerea posibilelor roluri non-cofactoriale ale altor derivați, cum ar fi TTF și ATP.

Deficitul de tiamină și moartea neuronală selectivă

Polineuropatia experimentală indusă de beriberi la pui poate fi un bun exemplu pentru studierea acestei forme de neuropatie în ceea ce privește diagnosticul și tratamentul. Studiile pe șobolani au găsit o asociere între deficiența de tiamină și carcinogeneza de colon. De asemenea, șobolanii au fost folosiți în studiul encefalopatiei Wernicke. Șobolanii lipsiți de tiamină sunt un model clasic de stres oxidativ sistemic utilizat în cercetarea bolii Alzheimer.

Mecanisme catalitice ale enzimelor dependente de tiamin difosfat

Multe lucrări sunt dedicate înțelegerii relației dintre TDP și enzimele dependente de TDP în cataliză.

Rolurile non-cofactoriale ale derivaților de tiamină

Majoritatea celulelor multor organisme, inclusiv bacterii, ciuperci, plante și animale, conțin alți compuși de tiamină decât TDF. Printre acești compuși se numără tiamină trifosfat (TTP) și adenozin tiamină trifosfat (ATP), care au roluri non-cofactoriale, deși în prezent nu se știe exact în ce măsură afectează simptomele bolii.

Noi derivați ai tiaminei

Noi derivați ai fosfatului de tiamină sunt încă în curs de descoperire, evidențiind complexitatea metabolismului tiaminei. Derivații de tiamină cu farmacocinetică îmbunătățită pot fi eficienți în atenuarea simptomelor deficienței de tiamină și a altor boli legate de tiamină, cum ar fi metabolismul afectat al glucozei în diabet. Acești compuși includ alitiamină, prosultiamină, fursultiamină, benfotiamină și alții.

Carbenele persistente

Producția de furoină din furfural este catalizată de tiamină printr-un carben relativ stabil (o moleculă organică care conține perechi de valență de electroni nelegați la un centru de carbon). Această reacție, studiată în 1957 de R. Breslow, a fost prima dovadă a existenței carbenelor persistente.

Ministerul Sănătății al Republicii Belarus

Instituție educațională

„Universitatea Medicală de Stat Gomel”

Departamentul _________________________________________________

Discutate la o întâlnire a departamentului (MK sau TsUNMS) ____________________

Protocol nr. _______

Chimie biologică

pentru _____ studenți anul II _____ ___ facultatea de medicină _________________

Subiect: ___ Vitamine 2

Timp __90 minute ___________________

Obiective educaționale și educaționale:

Pentru a face o idee despre structura, metabolismul și mecanismele moleculare de acțiune ale vitaminelor solubile în apă. Prevenirea hipovitaminozei în condiții de stres.

1. Solubil în apă

LITERATURĂ

1..Bazele biochimiei: A. White, F. Hendler, E. Smith, R. Hill, I. Lehman.-M. carte,

1981, vol. 3, p. 1703-1757.

2 .. Nutriția în prevenirea și tratamentul cancerului.- T.S. Morozkina., K.K. Dalidovici.

Minsk., 1998

3 . Biochimie umană :, R. Marry, D. Grenner, P. Meyes, W. Rodwell - M. Book, 2004.

4. Biochimie vizuală: Kohlman., Rem K.-G-M. carte 2004

5. Spirichev

SUPORT MATERIAL

1.Prezentare multimedia

CALCULUL TIMPULUI DE ÎNVĂȚARE

Total: 90 de minute

Vitamina B1 (Tiamină. Vitamina antineuritică)

Structura chimică și proprietăți... Vitamina B 1 a fost prima vitamină izolată sub formă cristalină de către K. Funk în 1912. Mai târziu, a fost realizată sinteza ei chimică. Numele său - tiamina- aceasta vitamina a fost obtinuta datorita prezentei unui atom de sulf si a unei grupari amino in molecula sa.

Tiamina este formată din 2 inele heterociclice - aminopirimidină și tiazol. Acesta din urmă conține o grupare funcțională activă catalitic - un carb-anion (carbon relativ acid între sulf și azot).

Tiamina se reține bine într-un mediu acid și rezistă la încălzire la temperaturi ridicate. Într-un mediu alcalin, de exemplu atunci când se coace aluatul cu adaos de sodă sau carbonat de amoniu, se degradează rapid.

Metabolism... În tractul gastrointestinal, diferite forme ale vitaminei sunt hidrolizate pentru a forma tiamină liberă. Cea mai mare parte a tiaminei este absorbită în intestinul subțire folosind un mecanism specific de transport activ, restul cantității sale este descompusă de tiaminaza bacteriilor intestinale. Odată cu fluxul de sânge, tiamina absorbită intră mai întâi în ficat, unde este fosforilată de tiamin-pirofosfokinaza și apoi este transferată în alte organe și țesuturi.

TPP kinaza

ATP + tiamina tiamina pirofosfat + AMP

Există opinia că principala formă de transport a tiaminei este TMP.

V Itamina B 1 este prezentă în diverse organe și țesuturi atât sub formă de tiamină liberă, cât și de esterii săi fosforici: tiamin monofosfat (TMP), tiamin difosfat (TDF, sinonime: tiamină pirofosfat, TPP, cocarboxilază a) și tiamină trifosfat (TTF).

TTF - este sintetizat în mitocondrii de către enzima TPP-ATP-fosfotransferaza:

transfereze

TPP + ATP TDF + AMP

Principala formă de coenzimă (60-80% din conținutul total intracelular) este TPP.

TTF joacă un rol important în metabolismul țesutului nervos. Dacă formarea sa este perturbată, se dezvoltă encefalopatie necrozantă.

După descompunerea coenzimelor, tiamina liberă este excretată în urină și este determinată ca tiocrom.

Funcții biochimice... Vitamina B 1 sub formă de TPP este o parte integrantă a enzimelor care catalizează reacțiile de decarboxilare directă și oxidativă a cetoacizilor.

Participarea TPP la reacțiile de decarboxilare a acizilor ceto se explică prin necesitatea creșterii sarcinii negative a atomului de carbon al carbonilului acidului ceto într-o stare tranzitorie, instabilă:

О - С - C = O CO 2 + - C = O

Starea de tranziție a acidului ceto

Starea de tranziție este stabilizată de TPP prin delocalizarea sarcinii negative a anionului carb din inelul tiazol, care joacă rolul unui fel de drenaj de electroni. Ca rezultat al acestei protonări, se formează acetaldehidă activă (hidroxietil-TPP).

Reziduurile de aminoacizi ale proteinelor au o capacitate slabă de a realiza ceea ce face cu ușurință TPP, așa că apoproteinele au nevoie de coenzimă. TPP este asociat în mod rigid cu apoenzima complexelor multienzimatice ale dehidrogenazelor α-hidroxicetoacide (vezi mai jos).

acid piruvic (PVC).

1... Implicarea TPP în reacția de decarboxilare directă a acidului piruvic (PVA). Decarboxilarea PVA cu piruvat decarboxilază produce acetaldehidă, care este transformată în etanol sub influența alcool dehidrogenazei.TPP este un cofactor de neînlocuit al piruvat decarboxilazei. Drojdia este bogată în această enzimă.

Decarboxilarea oxidativă a catalizează PVCA piruvat dehidrogenază... Complexul de piruvat dehidrogenază conţine mai multe proteine ​​şi coenzime înrudite structural (vezi capitolul).TPP catalizează reacţia iniţială de decarboxilare a PVC-ului. Această reacție este identică cu cea catalizată de piruvat decarboxilază. Totuși, spre deosebire de acesta din urmă, piruvat dehidrogenaza nu transformă intermediarul hidroxietil TPP în acetaldehidă. În schimb, gruparea hidroxietil este transferată la următoarea enzimă din structura multienzimei a complexului de piruvat dehidrogenază.

Decarboxilarea oxidativă a PVC este una dintre reacțiile cheie în metabolismul carbohidraților. Ca urmare a acestei reacții, PVC, format în timpul oxidării glucozei, este inclus în principala cale metabolică a celulei - ciclul Krebs, unde este oxidat la dioxid de carbon și apă cu eliberarea de energie. Astfel, datorită reacției de decarboxilare oxidativă a PVC-ului, se creează condițiile pentru oxidarea completă a carbohidraților și utilizarea întregii energii conținute în aceștia. În plus, forma activă a acidului acetic formată sub acțiunea complexului PDH servește ca sursă pentru sinteza multor produse biologice: acizi grași, colesterol, hormoni steroizi, corpi acetonici și altele.

Decarboxilarea oxidativă a α-cetoglutataratului catalizează α – Cetogluta-dehidrogenază... Această enzimă face parte din ciclul Krebs. Structura și mecanismul de acțiune al complexului de α-cetoglutarat dehidrogenază sunt similare cu piruvat dehidrogenazei, adică. TPP catalizează, de asemenea, etapa inițială de conversie a acidului ceto. Astfel, buna funcționare a acestui ciclu depinde de gradul de furnizare a celulei cu TPF.

Pe lângă transformările oxidative ale PVCL și α-cetoglutarat, TPF participă decarboxilarea oxidativă a cetoacizilor cu un schelet de carbon ramificat(produși de dezaminare ai valinei, izoleucinei și leucinei). Aceste reacții joacă un rol important în procesul de utilizare a aminoacizilor și, prin urmare, a proteinelor de către celulă.

3. TPF - coenzima transketolaza ... Transketolaza – enzimă a căii pentozo-fosfatului de oxidare a carbohidraților . Rolul fiziologic al acestei căi este că este principalul furnizor de NADPH. H+ și riboză-5-fosfat. Transketolaza transferă fragmente de bicarbonat de la xiluloză-5-fosfat la riboză-5-fosfat, ceea ce duce la formarea triozei fosfat (3-fosfoglicerol aldehidă) și a zahărului 7C (sedoheptuloză-7-fosfat). TPP este necesar pentru a stabiliza anionul carbohidrat format în timpul clivajului legăturii C2-C3 a xiluloz-5-fosfat.

4 ... Vitamina B 1 ia parte sinteza acetilcolinei catalizarea formării de acetil-CoA, un substrat pentru acetilarea colinei, în reacția piruvat dehidrogenază.

5. Pe lângă participarea la reacțiile enzimatice, tiamina poate efectua și funcții non-coenzimatice , al cărui mecanism specific mai trebuie clarificat. Se crede că tiamina este implicată în hematopoieză, așa cum este indicat de prezența anemiilor congenitale dependente de tiamină, tratabile cu doze mari din această vitamină, precum și în steroidogeneză. Această din urmă împrejurare face posibilă explicarea unora dintre efectele preparatelor cu vitamina B 1 mediate de o reacție de stres.

Hipovitaminoza. Deja manifestările precoce ale hipovitaminozei sunt însoțite de o scădere a poftei de mâncare și de greață. Se remarcă tulburări neurologice, care includ afectarea sensibilității periferice, o senzație de târâre „pielea de găină”, nevralgie. Uitarea este caracteristică, mai ales pentru evenimentele recente. Slăbiciunea mușchiului inimii se manifestă prin tahicardie, chiar și cu sarcini minore.

Lipsa tiaminei în alimente duce la o acumulare semnificativă de acizi piruvic și α-cetoglutaric, o scădere a activității enzimelor tiamină dependente din sânge și țesuturi ale corpului.

Experimentul a arătat că deficiența de tiamină este însoțită de o încălcare a structurii și funcției mitocondriilor. Adăugarea TPF la acesta din urmă normalizează respirația tisulară. Șobolanii albi lipsiți de taimină au dezvoltat anorexie și au scăzut greutatea corporală. Haina și-a pierdut strălucirea, s-a ciufulit. Animalele nu se mișcau prea mult și de obicei stăteau încovoiate în colțul cuștii. Anorexia este rezultatul unei suprimări puternice a secreției de acid gastric și al slăbirii capacității sale digestive.

Deficitul alimentar de tiamină la om duce la modificări patologice ale sistemelor nervos, cardiovascular și digestiv, însoțite de o epuizare generală a organismului.

Boala „beriberi” apare cu o deficiență semnificativă de tiamină și se caracterizează printr-un curs extrem de sever. În secolul trecut, în țările din Est, a luat milioane de vieți. „Beri-beri” în traducere din indian înseamnă „oaie”. Mersul pacientului este într-adevăr asemănător cu cel al unei oi (simptom de coborâre simetrică a picioarelor). Deoarece pacienții aveau greutate în picioare și rigiditate a mersului, „beriberi” a fost numit și „boala cătușei”. Prizonierii a căror dietă consta în principal din orez rafinat sufereau adesea de această boală. Manifestarea deficienței de tiamină poate fi încă observată la oamenii săraci din acele țări în care baza alimentației populației este orezul lustruit - boabele lustruite, spre deosebire de cele nerafinate, nu au această vitamină. Ultima epidemie de beriberi a avut loc în Filipine în 1953 (100.000 de decese).

Boala are 2 forme: uscată (nerv-paralitică) și edematoasă (cardiacă). Mai mult, în ambele cazuri, sistemul cardiovascular și nervos sunt afectate, dar într-o măsură diferită. În prezent, clasicul „beriberi”, aparent, nu mai există, cu toate acestea, fenomenele de hipovitaminoză moderată sunt deseori remarcate. Principalele simptome ale deficitului de tiamină includ: slăbiciune fizică, scăderea apetitului (vitamina B 1 este necesară pentru a stimula secreția gastrică), constipație persistentă; disfuncție a sistemului nervos (amorțeală a degetelor, senzație de „târâtoare”, pierderea reflexelor periferice, durere de-a lungul nervilor); tulburări psihice (iritabilitate, uitare, frică, uneori halucinații, scăderea inteligenței). Mai târziu, se dezvoltă o leziune profundă a sistemului nervos, caracterizată prin pierderea sensibilității membrelor, dezvoltarea paraliziei, atrofia musculară ca urmare a unei încălcări a inervației acestora. În forma edematoasă, împreună cu fenomenele de polinevrite, se observă tahicardie și dificultăți de respirație chiar și cu efort minor. Din cauza slăbiciunii mușchiului inimii, se dezvoltă edem. Mai ales de multe ori manifestări ale deficitului de tiamină sunt observate la alcoolicii cronici datorită tendinței lor de a bea mai mult decât de a mânca. Sindromul Wernicke, care se dezvoltă la acești indivizi, se caracterizează prin tulburări de coordonare a mișcărilor, funcție vizuală, confuzie.

Sensibilitatea deosebită a țesutului nervos la lipsa de tiamină se explică prin faptul că forma coenzimă a acestei vitamine este absolut necesară pentru ca celulele nervoase să asimileze glucoza, care este aproape singura sursă de energie pentru ele (majoritatea celorlalte celule din organismul poate folosi alte substanțe energetice, de exemplu, acizi grași). Apropo, consumul de alimente predominant carbohidrați (pâine albă, dulciuri) duce la o nevoie crescută de tiamină și, în consecință, la dezvoltarea deficienței secundare de tiamină.

Tulburări congenitale ale metabolismului tiaminei.

sindromWernicke-LAorsakoff... În centrul acestui sindrom, însoțit de pierderea memoriei și paralizia parțială, se află o modificare a proprietăților enzimei transketolaze, care are o afinitate redusă pentru TPP. Genele altor enzime dependente de TPP nu sunt afectate. Boala se manifestă dacă nivelul de TPF consumat scade sub valorile necesare pentru saturația transketolazei. Sindromul apare adesea la alcoolicii cronici cu un aport insuficient de vitamine.

Ataxie intermitentă... Boala este cauzată de un defect congenital al piruvat dehidrogenazei.

Forma dependentă de tiamină a bolii „urină cu miros de sirop de arțar". Cu această patologie, se observă un defect în decarboxilarea oxidativă a cetoacizilor ramificați. În sânge și urină, conținutul de cetoacizi ramificați (de unde și mirosul specific al urinei) și substraturile acestora - aminoacizii valină, izoleucină și leucină - crește brusc. Simptomele clinice sunt similare cu stadiul terminal B 1 -insuficiență.

Encefalopatie necrozantă subacută... În această boală, formarea TTF în creier este afectată. Encefalopatia se manifestă prin pierderea poftei de mâncare, vărsături și dificultăți de supt. Bebelușii își pierd capacitatea de a-și ține capul și au numeroase tulburări neurologice. Boala se termină fără tratament mortal în primii ani de viață.

Anemia megaloblastică dependentă de tiamină... Mecanismul participării tiaminei în hematopoieză nu este pe deplin înțeles.

Hipervitaminoza nedescris . Excesul de vitamina luată este excretat rapid prin urină, dar la unii indivizi există o sensibilitate crescută la administrarea parenterală a preparatelor cu tiamină.

Evaluarea aprovizionării cu tiamină a organismului... În acest scop, se determină de obicei conținutul vitaminei și/sau al coenzimelor acesteia în celulele roșii din sânge. Deoarece lipsa vitaminei B 1 perturbă decarboxilarea oxidativă a acizilor ceto, o creștere a conținutului de acizi piruvic și α-cetoglutaric în sânge și urină va indica o lipsă de tiamină în organism. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că acumularea de piruvat este observată nu numai cu hipovitaminoza B 1, ci și cu hipoxie și alte afecțiuni patologice.

Cel mai bun mod de a aprecia gradul de aprovizionare a organismului cu vitamina B 1 este determinarea activității enzimelor dependente de tiamină. Cu toate acestea, activitatea piruvat și α-cetoglutarat dehidrogenazelor scade numai cu hipovitaminoză profundă, deoarece apoenzima lor leagă ferm TPP. Transketolaza leagă TPP mai slab și activitatea sa în eritrocite începe să scadă deja în stadiile incipiente ale hipovitaminozei vitaminei B 1. Dacă se adaugă TPP la proba de sânge, atunci amploarea creșterii activității transketolazei (așa-numitul efect TPP) va face posibilă aprecierea gradului de deficiență de tiamină.

Necesar zilnic. Surse de hrana.

Destul de multă vitamina B 1 se găsește în pâinea integrală de grâu, în coaja semințelor de cereale, în boabe de soia, fasole, mazăre. Există mult în drojdie. Mai puțin - în cartofi, morcovi, varză. Dintre produsele de origine animală, cele mai bogate în tiamină sunt ficatul, carnea slabă de porc, rinichii, creierul și gălbenușul de ou. În prezent, deficiența vitaminei B 1 devine una dintre problemele nutriționale, deoarece din cauza consumului mare de zahăr și dulciuri, precum și de pâine albă și orez șlefuit, consumul acestei vitamine în organism crește semnificativ. Nu este recomandată folosirea drojdiei ca sursă de vitamine datorită conținutului ridicat de purine, care poate duce la artrită metabolică (gută).

Necesarul zilnic de tiamină este de 1,1-1,5 mg.

Primele mențiuni ale bolii (kakke, beriberi), cunoscută acum ca o manifestare a deficienței de tiamină, se găsesc în vechile tratate medicale care au ajuns până la noi din China, India și Japonia. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, mai multe forme ale acestei patologii erau deja distinse clinic, dar numai Takaki (1887) a asociat boala cu un fel de, așa cum credea atunci, o deficiență a substanțelor care conțin azot în dietă. Idei mai precise a avut medicul olandez S. Eijkman (1893-1896), care a descoperit în tărâțele de orez și în unele plante leguminoase factorii atunci necunoscuți care împiedicau dezvoltarea sau vindecau beriberi. Purificarea acestor substanțe a fost apoi efectuată de Funk (1924), care a propus pentru prima dată termenul „vitamina” în sine, și o serie de alți cercetători. Substanța activă extrasă din surse naturale abia în 1932 a fost caracterizată printr-o formulă empirică generală, iar apoi în 1936 a fost sintetizată cu succes de Williams și colab. În 1932, s-a emis ipoteza despre rolul vitaminei într-unul dintre procesele metabolice specifice - decarboxilarea acidului piruvic, dar abia în 1937 a devenit cunoscută forma coenzimă a vitaminei, tiamin difosfat (TDP). Multă vreme, funcțiile coenzimatice ale TDP în sistemul de decarboxilare al alfa-cetoacizilor păreau a fi aproape singurele mecanisme biochimice pentru realizarea activității biologice a vitaminei, totuși, deja în 1953, gama de enzime depinde de prezența TDF a fost extinsă datorită transketolazei și, relativ recent, a decarboxilazei specifice acidului gamma-hidroxi α-cetoglutaric. Nu există niciun motiv să credem că perspectivele enumerate mai sus epuizează perspectiva studierii ulterioare a vitaminei, deoarece experimentele pe animale, datele obținute în clinică în timpul utilizării terapeutice a vitaminei, analiza faptelor care ilustrează neuro- și cardiotropicitatea cunoscută a vitaminei. tiamina, indică, fără îndoială, prezența altor conexiuni specifice vitaminei cu alte mecanisme biochimice și fiziologice.

Proprietățile chimice și fizice ale vitaminei B1

Tiamina sau 4-metil-5-beta-hidroxietil-N-(2-metil-4-amino-5-metilpirimidil)-tiazoliul se obține pe cale sintetică, de obicei sub formă de sare clorhidric sau bromhidric.

Clorura de tiamină (M-337.27) cristalizează în apă sub formă de ace monoclinice incolore, se topește la 233-234 ° (cu descompunere). Într-un mediu neutru, spectrul său de absorbție are două maxime - 235 și 267 nm, iar la pH 6,5 unul - 245-247 nm. Vitamina este ușor solubilă în apă și acid acetic, oarecum mai rău în alcooli etilici și metilici și insolubilă în cloroform, eter, benzen, acetonă. Din soluții apoase, tiamina poate fi precipitată cu acid fosforic-tungstic sau picric. Într-un mediu alcalin, tiamina suferă numeroase transformări care, în funcție de natura agentului de oxidare adăugat, pot avea ca rezultat formarea disulfurei de tiamină sau a tiocromului.

Într-un mediu acid, vitamina se descompune numai cu încălzire prelungită, formând 5-hidroxi-metilpirimidină, acid formic, 5-aminometilpirimidină, componenta tiazolică a vitaminei și 3-acetil-3-mercapto-1-propanol. Dintre produşii de descompunere ai vitaminei în mediu alcalin au fost identificate tiotiamină, hidrogen sulfurat, pirimidodiazepina etc., s-au obţinut, de asemenea, sulfat de vitamina şi mononitrat. Săruri cunoscute ale tiaminei cu naftalensulfonic, arilsulfonic, cetil sulfuric și esteri cu acizi acetic, propionic, butiric, benzoic și alți acizi.

Esterii tiaminei cu acid fosforic, în special TDF, care este forma coenzimă a vitaminei, sunt de o importanță deosebită. Omologi ai tiaminei au fost obținuți și prin diferite substituții la a doua (etil-, butil-, oximetil-, oxietil-, fenil-, oxifenil-, benzil-, tioalchil-), a patra (oxitiamină) și a șasea (metil-, etil) atomi de carbon ai pirimidinului metilarea grupării amino, înlocuirea inelului tiazol cu ​​piridină (piritiamină), imidazol sau oxazol, modificări ale substituenților la cel de-al cincilea carbon al tiazolului (metil, hidroximetil, etil, cloretil, hidroxipropil etc.). Un grup mare separat de compuși vitaminici sunt derivații S-alchil și disulfură. Dintre acestea din urmă, disulfura de tiaminopropil (TPDS) este cea mai utilizată ca preparat de vitamine.

Metode de determinare a vitaminei B1

În soluții apoase pure, determinarea cantitativă a tiaminei este cel mai ușor de realizat prin absorbția la 273 nm, care corespunde punctului izobestic al spectrului de vitamine, deși unii autori preferă să lucreze în regiunea de 245 nm, în care dispariția se modifică. sunt cele mai vizibile. La pH 7,3 în tampon fosfat, tiamina încă la o concentrație de 1 μg/ml dă o undă catalitică polarografică de hidrogen distinctă, iar într-un mediu alcalin formează o undă anodică datorită interacțiunii tioltiaminei cu mercurul și formării mercaptidei. Ambele caracteristici polarografice pot fi utilizate pentru a cuantifica vitamina. Dacă este necesar să se investigheze diverși derivați ai vitaminei, atunci este necesar să se recurgă la separarea lor preliminară prin electroforeză sau cromatografie.

Cel mai de succes principiu general al determinării colorimetrice a unei vitamine este reacția interacțiunii acesteia cu diverși compuși diazo, printre care cele mai bune rezultate sunt obținute de p-aminoacetofenona diazotizată. Compusul viu colorat rezultat este ușor extras din faza apoasă într-un solvent organic, în care este ușor supus fotometriei cantitative. În tamponul fosfat cu pH 6,8, tiamina reacționează și cu ninhidrina când este încălzită, dând o culoare galbenă proporțională cu concentrația de vitamine în intervalul 20-200 μg.

Cele mai răspândite sunt diverse versiuni ale determinării fluorimetrice a vitaminei, bazate pe oxidarea tiaminei la tiocrom într-un mediu alcalin. Purificarea preliminară a materialului de testat de impuritățile care interferează cu fluorimetria ulterioară se realizează prin fierbere pe termen scurt a probelor cu acizi minerali diluați, îndepărtarea impurităților prin extracție cu alcool butilic sau amil sau extracția vitaminei pe adsorbanți corespunzători. După cum au arătat studiile autorilor japonezi, este de preferat să se folosească bromură de cianogen ca agent oxidant în loc de fericianura de potasiu, care dă un randament mai mare de tiocrom și reduce formarea altor compuși care interferează cu determinarea. Pentru o determinare satisfăcătoare a tiaminei sunt necesare 100-200 mg de țesut sau 5-10 ml de sânge. Având în vedere că principala formă a vitaminei prezente în țesuturi este TDF sau derivații de tiamină disulfură proteidizată, este întotdeauna necesar să se pretrateze probele de testat (hidroliza acidă slabă, fosfatază, agenți reducători) pentru a elibera tiamină liberă, deoarece alte forme ale vitaminei nu nu formează tiocrom extractibil, apoi pentru fluorimetrie într-un solvent organic.

Determinarea cantitativă a formei de coenzimă a vitaminei se realizează prin recombinarea TDF conținută în soluția de testat cu apocarboxilaza prietenoasă. În ambele cazuri, în prezența ionilor de magneziu și piruvat, are loc decarboxilarea specifică a acidului ceto, iar cantitatea de dioxid de carbon eliberată (în aparatul Warburg) este proporțională cu cantitatea de TDF introdusă în probă (0,02-1 μg) . Sensibilitatea (0,005-0,06 μg TDF) a metodei bazate pe determinarea enzimatică a acetaldehidei formate în prima reacție este și mai mare. Alături de apocarboxilază și un substrat specific, adăugarea de alcool dehidrogenază în mediul de incubare face posibilă urmărirea foarte rapidă (5-7 minute) a reacției prin modificarea stingerii soluției la 340 nm în regiunea corespunzătoare NADH2.

Alți fosfați de tiamină sunt determinați cantitativ după separarea electroforetică sau cromatografică, eluarea ulterioară, defosforilarea cu fosfataze și fluorimetria tiocromului obținut prin oxidare într-un mediu alcalin. Metodele microbiologice pentru determinarea tiaminei se bazează pe selecția culturilor adecvate de microorganisme sensibile la deficitul de vitamine. Cele mai precise și reproductibile rezultate sunt obținute prin utilizarea Lactobacillus fermenti-36 în aceste scopuri.

Distribuția vitaminei B1 în natură

Produs	Conținut de tiamină în μg%	Produs	Conținut de tiamină în μg%
Grâu	0,45	rosii	0,06
secară	0,41	Vită	0,10
Mazăre	0,72	Carne de oaie	0,17
Fasole	0,54	Porc	0,25
Crupe de ovăz	0,50	Vițel	0,23
Hrişcă	0,51	șuncă	0,96
Griş	0,10	Pui	0,15
Orez lustruit	0	Ouă de găină	0,16
Paste	urme de pasi	Peste proaspat	0,08
făină de grâu	0,2-0,45	Laptele vacii	0,05
făină de secară	0,33	Fructe diferite	0,02-0,08
Pâine de grâu	0,10-0,20	Drojdie de bere uscată	5,0
pâine de secara	0,17	Nuci	0,48
Cartof	0,09	Nuci măcinate	0,84
varza alba	0,08

Tiamina este omniprezentă și se găsește în diverși reprezentanți ai vieții sălbatice. De regulă, cantitatea sa în plante și microorganisme atinge valori semnificativ mai mari decât la animale. În plus, în primul caz, vitamina se prezintă în principal sub formă liberă, iar în al doilea - în formă fosforilată. Conținutul de tiamină din produsele alimentare de bază variază în limite destul de largi, în funcție de locul și metoda de obținere a materiei prime, natura prelucrării tehnologice a produselor intermediare etc., care prin ea însăși distruge semnificativ tiamina. În medie, se poate considera că pregătirea de rutină a alimentelor distruge aproximativ 30% din vitamina. Unele tipuri de procesare (temperatura ridicată, hipertensiune arterială și prezența unor cantități mari de glucoză) distrug până la 70-90% din vitamina, iar conservarea alimentelor prin tratarea lor cu sulfit poate inactiva complet vitamina. În cerealele și semințele altor plante, tiamina, la fel ca majoritatea vitaminelor solubile în apă, este conținută în coajă și embrion. Prelucrarea materialelor vegetale (eliminarea tărâțelor) este întotdeauna însoțită de o scădere bruscă a nivelului de vitamine din produsul rezultat. Orezul lustruit, de exemplu, nu conține deloc vitamină.

Metabolismul tiaminei în organism

Vitamina vine împreună cu alimentele în formă liberă, esterificată și parțial legată. Sub influența enzimelor digestive, este transformată aproape cantitativ în tiamină liberă, care este absorbită din intestinul subțire. O parte semnificativă a tiaminei care intră în sânge este fosforilată rapid în ficat, o parte din ea sub formă de tiamină liberă intră în fluxul sanguin general și este distribuită în alte țesuturi, iar o parte este eliberată din nou în tractul gastrointestinal împreună cu bila și excrețiile. a glandelor digestive, asigurând recircularea constantă a vitaminei și asimilarea treptată, uniformă a acesteia de către țesuturi. Rinichii excretă în mod activ vitamina în urină. Un adult excretă de la 100 la 600 μg de tiamină pe zi. Introducerea unor cantități crescute de vitamină cu alimente sau parenterală crește excreția de vitamină în urină, dar pe măsură ce dozele cresc, proporționalitatea dispare treptat. În urină, alături de tiamină, încep să apară în cantități tot mai mari și produșii ei de descompunere, care, odată cu introducerea unei vitamine de peste 10 mg de persoană, pot ajunge până la 40-50% din doza inițială. Experimentele cu tiamină marcată au arătat că, împreună cu vitamina nemodificată, se găsesc în urină o anumită cantitate de tiocrom, TDS, pirimidină, componente de tialoză și diverse fragmente care conțin carbon și sulf, inclusiv sulfați marcați.

Astfel, distrugerea tiaminei în țesuturile animalelor și oamenilor este destul de intensă, dar încercările de a detecta enzime în țesuturile animale care distrug în mod specific tiamina nu au dat încă rezultate convingătoare.

Conținutul total de tiamină în întregul corp uman, furnizat în mod normal cu vitamina, este de aproximativ 30 mg, iar în sângele total este de 3-16 μg%, iar în alte țesuturi este mult mai mult: în inimă - 360, ficat - 220, în creier - 160, plămâni - 150, rinichi - 280, mușchi - 120, glanda suprarenală - 160, stomac - 56, intestin subțire - 55, intestin gros - 100, ovar - 61, testicule - 80, piele - 52 μg%. În plasma sanguină se găsește preponderent tiamina liberă (0,1 - 0,6 μg%), iar în eritrocite (2,1 μg la 1011 celule) și leucocite (340 μg la 1011 celule) - fosforilate. Aproape jumătate din vitamină se află în mușchi, 40% în organele interne și 15-20% în ficat. Cantitatea principală de tiamină tisulară este reprezentată de TDF, deși pielea și mușchii scheletici conțin destul de multe disulfuri de vitamine.

Tiamina liberă este, în mod normal, ușor de determinat în intestine și rinichi, ceea ce poate fi asociat și cu deficiențe de ordin pur metodologic, deoarece aceste țesuturi au o activitate extrem de mare a fosfatazei și, în momentul în care materialul este luat pentru cercetare, defosforilarea parțială a esterilor de vitamine poate apar deja. Pe de altă parte, aceleași mecanisme pot juca un rol în eliminarea vitaminei din sânge în urină sau fecale. Cantitatea de vitamină din fecale la om este de aproximativ 0,4-1 μg și practic nu depinde de biosinteza vitaminei de către microflora intestinală.

Experimentele efectuate cu S35-tiamină oferă o idee despre dinamica schimbului de rezerve tisulare de vitamine. Reînnoirea tiaminei are loc în diferite țesuturi în rate diferite și înlocuirea aproape completă a unei vitamine neradioactive cu una radioactivă (administrată zilnic) este efectuată până în a 8-a zi a experimentului numai în ficat, rinichi, splină și mușchii scheletici. . În inimă, pancreas și țesutul cerebral, acest proces nu este finalizat până la data specificată. Aceste date arată că cantitatea de vitamină prezentă în țesuturi este de multe ori mai mare decât nivelul necesar pentru furnizarea unor sisteme enzimatice specifice de TDF. Aparent, cantități semnificative de vitamină sunt prezente în țesuturi, în special în inimă și ficat, sub forma derivaților săi care îndeplinesc unele alte funcții non-coenzimatice.

Mecanisme de depunere a tiaminei în organism

Fixarea vitaminei în țesuturi este asociată în principal cu formarea de TDF, care reprezintă cel puțin 80-90% din toată tiamina găsită în organism. O anumită incertitudine cu privire la această problemă este asociată cu detectarea împreună cu TDF, în special la intervale scurte de timp după introducerea vitaminelor, a altor TF și a disulfurilor de tiamină amestecate. În anumite condiții, de la 10 la 30% din vitamina poate fi prezentată prin TMP și TTF. În plus, TTF este ușor convertit în TDF în timpul procesării materialului biologic înainte de testare. Ca și alte coenzime fosforilate, TDP este fixat pe proteine ​​prin grupul său pirofosfat. Cu toate acestea, alte părți ale moleculei de vitamine joacă, de asemenea, un rol la fel de activ.

Formarea de tiamină fosfați (tf)

Reacția de fosforilare a tiaminei are loc datorită ATP-ului conform ecuației generale: tiamină + ATP-> TDP + AMP.

Regularitățile acestei reacții au fost confirmate pe un preparat parțial purificat de tiaminkinază din fracția solubilă a omogenatului de ficat. pH-ul optim pentru formarea de TDF prin acest preparat enzimatic a fost în intervalul 6,8-6,9. Fosforilarea tiaminei a fost inhibată de AMP și ADP. În prezența AMP, s-au format doar urme, iar în prezența ADP, cantități foarte mici de TDP. Dacă TMP a fost adăugat în mediu în loc de tiamină, atunci formarea de TDP a fost inhibată. Preparatul de tiamikinaza, purificat de aproximativ 600 de ori, a fost folosit pentru a studia mecanismul de fosforilare a vitaminei folosind gamma-P32-ATP marcat. S-a dovedit că tiamina primește întregul grup pirofosfat din ATP.

Într-o serie de studii asupra tiaminkinazei izolate din drojdii și țesuturi animale, s-a constatat că ionii de mangan, magneziu și cobalt s-au activat, în timp ce calciul, nichelul, rubidul și fierul într-o gamă largă de concentrații nu au inhibat enzima. Aceleași lucrări au arătat posibilitatea fosforilării tiaminei în detrimentul altor nucleotide trifosfați (GTP, ITP, UTP etc.) și faptul că principalul produs de reacție este TDP și o cantitate mică de TMP. Utilizarea Р32-ATP, ca și în studiile autorilor anteriori, a confirmat mecanismul de transfer al grupului pirofosfat direct la tiamină.

Cu toate acestea, rezultatele obținute in vitro nu au găsit o confirmare completă la studierea fosforilării tiaminei în organism și în experimentele cu mitocondrii. Pe de o parte, după administrarea intravenoasă de tiamină, deja după 30-60 de minute, TDF și TTP marcate cu fosfor, dar nu TMP, au fost găsite în sângele animalelor, adică. a fost confirmat mecanismul pirofoforilării. Pe de altă parte, după administrarea intravenoasă de TMP, activitatea sanguină a cocarboxilazei și transketolazei a crescut mai rapid decât după administrarea de tiamină liberă. Unele microorganisme formează mai ușor TDP din TMP decât din vitamina liberă, iar tiaminkinaza, găsită mai devreme în ficat, nu se găsește în mitocondriile rinichilor, în care fosforilarea tiaminei are loc într-un mod diferit. Mecanismul de fosforilare a vitaminelor cu participarea numai a ATP nu se încadrează întotdeauna în schema simplă de transfer a grupului pirofosfat în ansamblu, fie și numai pentru că, împreună cu TDP, alte TF se găsesc în cantități semnificative în diferite materiale biologice, inclusiv chiar şi T-polifosfaţi.

O serie de studii se referă la problema localizării sistemelor responsabile de fosforilarea tiaminei. Ficatul, în decurs de o oră de la introducerea tiaminei, captează 33-40% din vitamina, acumulând diverși esteri de fosfor. Fosforilarea vitaminei marcate în diferite organe are loc în ordinea scăderii activității: ficat, rinichi, inimă, testicule și creier. În acest caz, radioactivitatea esterilor de fosfor ai tiaminei scade în ordinea: TTF, TDF, TMP. Fosforilarea tiaminei este activă în mitocondrii, microzomi și hialoplasmă.

Din faptele de mai sus, este ușor de concluzionat că intensitatea totală a proceselor de esterificare a vitaminelor în organism sau în țesuturile individuale ar trebui să se coreleze în mare măsură cu activitatea proceselor de furnizare a ATP. Primele observații experimentale în acest sens, efectuate pe omogenate ale ficatului sau elementelor celulare ale sângelui, au fost ulterior confirmate pe deplin. Toți inhibitorii respirației și glicolizei sau compușii care concurează cu T pentru ATP, de regulă, reduc nivelul de TDP din sânge și țesuturi.

Rolul grupurilor individuale în molecula de tiamină pentru legarea acesteia în țesuturi

Până în prezent, au fost sintetizați un număr mare de noi derivați de tiamină (disulfuri mixte, derivați de O-benzoil etc.), care sunt introduși pe scară largă în practica medicală și preventivă. Avantajele noilor preparate vitaminice, de regulă, au fost dezvăluite pur empiric datorită faptului că până acum nu avem suficiente informații despre mecanismele moleculare de asimilare a tiaminei, despre natura interacțiunii acesteia cu specifice (enzimele) și nespecifice ( transportul vitaminei) proteine. Necesitatea unei înțelegeri exacte a acestei probleme este dictată de perspectivele largi de utilizare a antivitaminelor tiamine (amprol, clorotiamină, deoxitiamină) în scopuri terapeutice (vezi mai jos).

Lucrările privind sinteza de noi derivați de tiamină cu proprietăți fizico-chimice predeterminate, care fac posibilă influențarea intenționată a proceselor metabolice din organism, sunt de neconceput fără idei concrete despre rolul grupurilor individuale de atomi de vitamine și derivații săi în acest domeniu. Semnificația radicalului pirofosfat pentru proteidizarea specifică a TDF în compoziția enzimelor corespunzătoare a fost deja remarcată mai sus. A apărut o cantitate mare de date care demonstrează participarea tiaminei la alte reacții care nu au nimic de-a face cu funcțiile coenzimei vitaminei. Se poate presupune că varietatea grupelor active din molecula de tiamină corespunde unor forme speciale de preheidizare, în care unele sunt blocate și concomitent altele, importante pentru funcția corespunzătoare, se deschid secțiuni ale moleculei de vitamine. Într-adevăr, primul tip de proteidizare (prin radicalul pirofosfat) corespunde funcției coenzimei și lasă liber pentru substrat al doilea carbon al tiazolului și gruparea amino a componentei pirimidinice. Pe de altă parte, este evident că participarea vitaminei la reacțiile redox sau la procesele de refosforilare ar trebui să fie combinată cu excluderea posibilității funcționării ei simultane ca coenzimă, deoarece în primul caz, depolarizarea și deschiderea inelului tiazol este necesară, iar în al doilea, poziția liberă a radicalului oxietil fosforilat ... Deoarece 80-90% din tiamina prezentă în țesuturi este eliberată numai în timpul hidrolizei acide și enzimatice, se poate presupune că toate formele legate ale vitaminei sunt în stare proteidizată, adică legate de proteine.

Este ușor să ne facem o idee despre semnificația secțiunilor individuale ale moleculei de tiamină în acest proces prin determinarea gradului de legare tisulară a vitaminei marcate cu sulf (S35) și a unor derivați ai acesteia lipsiți de anumiți centri activi, pt. de exemplu, gruparea amino - oxitiamină (oxi-T), gruparea amino și radicalul oxietil - cloroxitiamină (XOT), azotul cuaternar în ciclul tiazolului - tetrahidrotiamină (TT). Fără a atinge detaliile problemei ridicate, se poate susține cu suficientă încredere că modificările structurii a cel puțin unui loc din molecula de vitamină încalcă brusc (a se vedea tabelul) condițiile pentru legarea acesteia de țesuturi: după 24 de ore, toate derivații de tiamină marcați introduși se leagă mai rău decât vitamina.

În sine, acest fapt sugerează că în interacțiunea tiaminei cu proteinele, nu una sau două, ci, aparent, mai multe grupuri joacă un rol.

Funcții coenzimatice ale tiaminei difosfat

Se cunosc un număr semnificativ de reacții diferite catalizate de TDF. Cu toate acestea, toate pot fi reduse la mai multe variante tipice: decarboxilarea simplă și oxidativă a alfa-cetoacizilor, condensarea aciloinei, scindarea fosforoclastică a cetosărului. Sistemele enzimatice care iau parte la aceste reacții, aparent, sunt unite în principiile de bază ale acțiunii lor; numai soarta ulterioară a „fragmentului de aldehidă activă” care apare în primele etape ale procesului este diferită. Studiile transformărilor alfa-cetoacizilor au făcut posibilă înțelegerea clară atât a rolului fragmentului decarboxilant al complexului polienzimatic al dehidrogenazei care conține TDF, cât și a secvenței tuturor celorlalte reacții asociate cu acesta.

În sistemul transketolazei (TC), fragmentul „aldehidă activă” va fi evident reprezentat de un radical glicol transferat din sursele corespunzătoare (xiluloză-5-fosfat, fructoză-6-fosfat, oxipiruvat etc.) către diverși acceptori (riboză). -5-fosfat, eritrozo-4-fosfat, glucoză-6-fosfat). În reacția fosfocetolazei, radicalul „glicolic activ” este transformat direct în acetil fosfat.

Progrese semnificative în elucidarea mecanismului acțiunii catalitice a TDF au fost realizate ca urmare a studiilor efectuate în două direcții principale: crearea unor sisteme model neenzimatice și introducerea diverșilor analogi sau antagoniști ai tiaminei în sistemele enzimatice. Folosind prima metodă, a fost posibil să se arate că vitamina B1 în formă nefosforilată este capabilă, în anumite condiții, în absența proteinei, să catalizeze reacțiile de decarboxilare, formarea acetonei și dismutarea diacetilului. Diverse variante de experimente în care activitatea coenzimei TDF a fost comparată cu activitatea antimetaboliților vitaminelor sau a fost studiată cu adăugarea de sare Reinecke, bromoacetat, para-cloro-mercur benzoat și alți compuși, s-a demonstrat că cele mai importante grupe catalitic în molecula de tiamină sunt: ​​sulful, inelul tiazol cu ​​azot cuaternar, gruparea amino la poziţia 4 a inelului pirimidinic, al doilea atom de carbon al tiazolului (2-C-T3), puntea metilenică. Unii centri activi (sulf, azot, punte de metilen) sunt necesari doar pentru a menține o anumită structură și pentru a crea o densitate de electroni corespunzătoare la al doilea atom de carbon al tiazolului (2-C-T3), care este principalul centru catalitic. Conceptul de semnificație a grupării amino a componentei pirimidine este încă controversat și incert.

Valoarea celui de-al doilea carbon al tiazolului

Pentru prima dată, proprietățile catalitice ale sărurilor de tiazoliu au fost arătate folosind exemplul condensării benzoinei. Apoi s-a constatat că un proton este despărțit cu ușurință de 2-C-T3 în condiții normale, apropiate de condiții fiziologice și se formează un ion dublu din tiamină, pentru care a fost ușor de postulat mecanisme de interacțiune cu alfa-cetoacizii și formarea unei oxietiltiamine intermediare (OET), corespunzătoare ideilor despre „acetaldehidă activă”.

Preparatele de MAE sintetice, testate ca factori de creștere pentru microbi, au avut o activitate de 80% în comparație cu vitamina. Formarea MAE ca produs metabolic natural a fost demonstrată pentru unele microorganisme. Ideile despre rolul decisiv al 2-C-Tz în implementarea funcțiilor coenzimei s-au dovedit a fi destul de fructuoase, deoarece într-o perioadă relativ scurtă de timp au fost izolați unii derivați ai TDF, corespunzând altor produși intermediari cunoscuți ai reacțiilor enzimatice. : dihidroxietil-TDF („aldehidă glicolică activă” în reacțiile de transketolază și fosfocetolază), alfa-hidroxi-gamma-carboxi-propil-TDF („semialdehidă activă de chihlimbar”) și oximetil-TDF, care joacă un rol în schimbul de glioxilat și formarea radicalilor activi formil.

Valoarea componentei pirimidinice

Chiar și substituțiile minore în componenta aminopirimidină a tiaminei reduc drastic activitatea vitaminică a noilor compuși. O atenție deosebită în acest sens a fost acordată de multă vreme grupării amino, a cărei înlocuire cu gruparea hidroxi determină formarea binecunoscutului antimetabolit al vitaminei - oxi-T, care, după fosforilarea la difosfat, este capabil să suprime. activitatea atât a PD cât și a TC. Pierderea activității coenzimei se observă și în cazul modificărilor minore în structura grupării amino (metilare) sau a simplă îndepărtare a acesteia din TDF.

O examinare critică a vastului material experimental privind studiul activității catalitice a tiaminei sau a derivaților săi în sisteme model și enzimatice ne face să acordăm o nouă atenție unor caracteristici structurale ale catalizatorului și substraturilor schimbate cu participarea acestuia.

O astfel de caracteristică, comună pentru coenzimă și substraturi, este dependența strictă a reacțiilor luate în considerare simultan de doi centri activi - de substrat și, aparent, de catalizator. Într-adevăr, întreaga varietate de substraturi care participă la reacțiile catalizate de TDF poate fi ușor redusă la un singur tip fundamental, o caracteristică a căruia este aranjarea adiacentă a grupărilor carbonil și hidroxil la atomii de carbon vecini. Numai între astfel de atomi de carbon are loc o ruptură (tiaminoliza) a legăturii cu participarea TDF. În acest caz, întotdeauna același fragment devine în viitor „activ”, capabil de diferite condensări, iar al doilea - „pasiv”, metabolitul final al reacției. O anumită aranjare a grupărilor carbonil și hidroxil este absolut necesară pentru ca mecanismul catalitic să funcționeze.

Activitatea neenzimatică a tiaminei și a unor derivați ai acesteia

Odată cu elucidarea mecanismului principalelor reacții în care TDF joacă un rol catalitic, există numeroase date despre activitatea biologică ridicată a altor derivați de tiamină non-coenzimatici. Au apărut în mod clar două domenii de cercetare: posibila participare a diverșilor esteri de fosfor ai vitaminei la transferul activ al grupărilor fosfat bogate în energie (legatura anhidridă din TDF este de mare energie) și probabilitatea ca tiamina să interfereze în reacțiile redox. Datorită faptului că sistemele enzimatice specifice care conțin tiamină implicate în reglarea proceselor menționate mai sus sunt necunoscute, efectele vitaminei observate în această zonă a metabolismului pot fi considerate ca o manifestare a funcțiilor sale nespecifice.

Tiaminofosfați (tf)

După dezvoltarea metodelor disponibile pentru obținerea TDF, acesta a început să fie testat pe scară largă în diferite boli într-un cadru clinic. Administrarea intravenoasă a 100-500 mg TDF în acidoza diabetică a crescut cantitatea de piruvat formată din glucoză. Un efect de natură similară a fost observat în diabet după administrarea de ATP sau fosfocreatină. În mușchi, în timpul oboselii și odihnei, descompunerea și resinteza TDP au loc aproximativ conform acelorași legi care sunt cunoscute pentru ATP și fosfocreatina. Modificările în timpul repausului au fost caracteristice, când cantitatea de TDF a depășit nivelul inițial înainte de munca obositoare. Motivele pentru descompunerea crescută a TDP în timpul activității contractile musculare pot fi cu greu explicate din punctul de vedere al funcțiilor coenzimei cunoscute ale TDP. S-a stabilit că administrarea unor doze mari de TDF la animale după câteva ore crește semnificativ (uneori de 2 ori) conținutul de compuși labili ai fosforului în țesuturi.

Tiamina liberă și derivații săi

Introducerea antimetaboliților de vitamine la animale - oxi-T și PT - determină o imagine diferită a tulburărilor funcțiilor metabolice și fiziologice, ceea ce a făcut posibilă asumarea probabilității existenței mai multor funcții diferite sau chiar independente în tiamină. Diferența dintre acești antimetaboliți din punct de vedere chimic se rezumă la excluderea transformărilor tiol disulfurei în PT și a celor triciclice de tip tiocrom (Tx) în oxi-T. Posibilitatea acțiunii catalitice a tiaminei la nivelul reacțiilor redox în metabolism a fost mult timp admisă și criticată de diverși autori. Într-adevăr, aportul diferit de vitamine afectează puternic activitatea unui număr de enzime oxidative sau conținutul formelor reduse de glutation din sânge. Vitamina are proprietăți antioxidante împotriva acidului ascorbic, piridoxinei și interacționează ușor cu grupele hidroxi ale polifenolilor. Dihidro-T este parțial oxidat la tiamină prin extracte de drojdie și fără celule, preparate cristaline de peroxidază, tirozinază și neenzimatic atunci când interacționează cu ubichinona cristalină, plastochinona, menadiona.

Transformări tiol-disulfură

TDS a fost găsit în țesuturile animale, urină, sânge care curge din ficat perfuzat cu vitamină, drojdie etc. Ușurința interacțiunii TDS cu cisteină și glutation a dat naștere ipotezei cu privire la probabilitatea participării directe a vitaminei în forma de tiol în reacțiile redox din organism. De asemenea, sa demonstrat că într-un mediu alcalin și în sistemele biologice, vitamina reacționează ușor cu diverși compuși tiolici, formând disulfuri pereche. Atunci când interacționează cu hidrochinona, rutina și catechinele, tiamina este transformată în TDS. Această reacție poate avea un rol special în conversiile reversibile ale chinonelor în difenoli, de exemplu, în melanogeneză la una dintre etapele conversiei tirozinei în melanină.

Participarea tiaminei în metabolism

Decarboxilarea acizilor alfa-ceto din microorganisme are loc fără oxidare conjugată, iar enzima carboxilază, tipică pentru această acțiune, descompune piruvatul în dioxid de carbon și acetaldehidă.

CH3-CO-COOH -> CH3-CHO + C02

Aceeași enzimă participă la schimbul altor cetoacizi construiți în mod similar și poate cataliza condensarea aldehidelor formate la aciloinele corespunzătoare. În țesuturile animale au loc și transformări neoxidative ale alfa-cetoacizilor în anumite condiții. Dar pentru țesuturile animale, principala modalitate tipică de conversie a alfa-cetoacizilor este decarboxilarea lor oxidativă. Acest proces se referă la mai mulți compuși (piruvat, cetoglutarat, glioxilat, gamma-hidroxi-alfa-cetoglutarat) și este asociat cu diverse enzime specifice.

1. Dehidrogenaza acidului piruvic (PD) realizează decarboxilarea și oxidarea piruvatului (PC) prin etape intermediare, care pot fi rezumate prin ecuația generală:

CH3-CO-COOH + CoA + OVER CH3-CO-CoA + C02 + OVER.H2.

Astfel, reacția controlează procesul de oxidare aerobă a carbohidraților și ocupă o poziție cheie în căile de conversie a carbohidraților în lipide și catabolismul glucozei prin ciclul acidului citric. Enzima este foarte sensibilă la lipsa de tiamină în întregul organism și, prin urmare, deficiența de vitamine și hipovitaminoza B1, de regulă, sunt însoțite de inhibarea descompunerii PC și acumularea corespunzătoare a acidului ceto în sânge și urină. Această din urmă circumstanță este utilizată pe scară largă ca indicator biochimic al deficienței de tiamină. Reacția PD este, de asemenea, de mare importanță în menținerea unui anumit echilibru în schimbul de aminoacizi, deoarece PC participă la multe reacții de transaminare, în urma cărora este transformat în aminoacidul alanină.

2. Dehidrogenaza acidului alfa-cetoglutaric (KGD) în secvența principală a acțiunii sale și cofactorii implicați în reacție nu diferă de PD. Cu toate acestea, enzima în sine este construită din subunități mai mari de proteine, iar TDF din ea este mai strâns legat de fragmentul de decarboxilare decât de proteina analogă din AP. Această circumstanță în sine explică în mare măsură rezistența mai mare a enzimei la deficitul de tiamină în organism și subliniază importanța reacției catalizate de CHD pentru procesele vitale. Într-adevăr, enzima, fiind o componentă a sistemului cicloforazei, este implicată în conversia oxidativă a acidului alfa-cetoglutaric (CHA) în succinil-CoA.

HOOC-CH2 CH2 CO- COOH + CoA + NAD -> HOOC-CH2 CH2 CO- CoA + CO2 + NAD-H2.

Nivelul CHC, controlat de CHD, este important, în plus, pentru implementarea unei legături constante a ciclului acidului citric cu metabolismul proteinelor, în special cu reacțiile de transaminare și aminare, în urma cărora se formează acidul glutamic.

3. Dehidrogenaza acidului gama-hidroxi-alfa-cetoglutaric a fost descoperită în 1963. Acest compus se formează în țesuturi în cantități apreciabile din hidroxiprolină sau din PK și glioxilat. După decarboxilarea oxidativă, gama-hidroxi-alfa-CHC este transformată în acid malic, unul dintre substraturile intermediare ale ciclului acidului citric. Cu deficit de tiamină, enzima își pierde rapid activitatea, iar metabolismul încetinit al PA observat în aceste condiții contribuie la formarea excesivă de gama-hidroxi-alfa CHC. Ultimul compus, după cum sa dovedit, este un inhibitor competitiv puternic al aconitazei, izocitrat dehidrogenazei și alfa-CHC dehidrogenazei, adică trei enzime ale ciclului acidului citric simultan. Această împrejurare explică destul de bine faptul anterior aparent contradictoriu, când cantitatea de CHD din deficitul de vitamina B1 rămâne aproape normală atunci când ciclul acidului citric este în mod clar inhibat.

4. Decarboxilarea oxidativă a acidului glioxilic cu formarea unui rest formil activ, care, aparent, poate fi utilizat pe scară largă în reacții de schimb adecvate, de exemplu, în sinteza bazelor azotate ale acizilor nucleici.

5. Scindarea fosforoclastică a cetozaharurilor, în special a xilulozei-5-fosfatului în unele microorganisme, este efectuată de enzima fosfocetolază care conține TDF.

Xiluloz-5-fosfat + H3P04 -> aldehida fosfoglicerol + acetil fosfat.

Absența acceptoarelor specifice de hidrogen cunoscute în compoziția acestei enzime sugerează că DOETDP format în timpul reacției suferă oxidare intramoleculară cu formarea unui reziduu de acetil imediat pe TDF, după care acetilul finit este îndepărtat din coenzimă cu participarea fosforicului. acid. Datorită faptului că reacția se desfășoară în mod similar cu fructoza-6-fosfat, se presupune că microorganismele au un șunt special de „fosfocetolază” în metabolismul carbohidraților, care, cu participarea transaldolazei, transketolazei, izomerazei și epimerazei. de pentoză fosfați, aldolază și fructoză difosfatază, asigură fructozei de scurtare cu posibila formare a 3 molecule de ATP și acetat.

Fructoză-6-fosfat + 2H3PO4 -> 3-acetil fosfat.

Enzime similare cu fosfocetolaza care catalizează formarea acetilfosfatului din piruvat au fost găsite și în anumite tipuri de microorganisme.

6. Transketolaza catalizează reacția de transfer a radicalului glicolaldehidă de la cetozaharuri la aldozaharuri. Un exemplu tipic și poate cel mai important de acest fel este interacțiunea xiluloz-5-fosfat cu riboză-5-fosfat sau cu eritrozo-4-fosfat în ciclul pentozei. Cu participarea transketolazei, reacțiile de formare neoxidativă a pentozofosfaților din hexoză fosfați sau reacții de asimilare a pentozofosfaților apar atunci când vine vorba de funcționarea șuntului oxidativ de glucoză-monofosfat. Evident, în acest fel, procesele de furnizare a organismului cu pentoză fosfați (sinteza nucleotidelor, acizilor nucleici) și NADPH2, care este cel mai important furnizor de hidrogen în majoritatea biosintezelor reductive (acizi grași, colesterol, hormoni etc.), sunt strâns legate de transketolaza. Aceeași reacție de transketolază servește ca una dintre etapele intermediare în procesele de fotosinteză, în funcție de regenerarea constantă a ribulozo-1,5-difosfatului. Este interesant de observat că DOETDP, care apare în timpul reacției transketolazei, s-a dovedit a fi un compus care suferă oxidare la glicolil-CoA în sistemul alfa-cetoacid dehidrogenază. În acest fel, poate apărea un reziduu de acid glicolic, care este apoi utilizat în sinteza acidului N-glicolil-neuraminic și a altor compuși glicolici.

Factori antitiaminic

• antimetaboliți de vitamine
• substanțe care inactivează vitamina în diferite moduri prin interacțiune directă cu aceasta.

Primul grup include o serie de analogi ai tiaminei obținuți artificial cu diferite modificări chimice ale structurii moleculei sale. Interesul pentru astfel de compuși se explică prin faptul că unii dintre ei s-au dovedit a fi medicamente antiprotozoare puternice, în timp ce altele provoacă modificări în organismul animalelor, care prezintă interes pentru corectarea anumitor tulburări metabolice la om.

Al doilea grup include enzimele care distrug în mod specific vitaminele (tiaminaze) și o mare varietate de compuși naturali (factori antivitaminici termostabili) care inactivează tiamina. Antivitaminele de al doilea tip, într-un număr de cazuri, acționează ca agenți patogenetici în dezvoltarea stărilor de hipo și avitaminoză la oameni sau animale și, eventual, joacă un anumit rol ca regulatori naturali ai acțiunii tiaminei. Luarea în considerare a problemei în acest sens pare rezonabilă datorită faptului că un exces de vitamine în organism duce la anomalii metabolice distincte, iar unele boli la om sunt însoțite de acumularea de tiamină nu numai în sânge, ci și în sistemul intern. organe.

Antimetaboliți de tiamină

Mai sus, se analizează în detaliu semnificația componentelor pirimidină și tiazol în reacțiile enzimatice și rolul radicalului oxietil pentru fixarea TDP în țesuturi sau pentru participarea la reacțiile de refosforilare. Toate cele trei grupuri enumerate s-au dovedit a fi acele părți ale moleculei de vitamine, modificări ale cărora schimbă dramatic proprietățile biologice ale întregului compus. Dintre derivații cu o structură tiazolică modificată, analogul în care tiazolul este substituit cu piridină - PT a fost studiat mai detaliat. Proprietățile antivitaminice ale acestui compus în raport cu țesutul nervos pot fi crescute de aproximativ 10 ori dacă în același timp gruparea 2"-metil din pirimidină este înlocuită cu una etilica. Cea mai puternică antivitamina B1 dintre pirimidină- derivații de tiamină modificați sunt oxi-T și sunt de aproximativ 8 ori mai slabi decât 2"-butil-T. Pentru a obține antimetaboliți cu un radical 5-hidroxietil modificat, cercetătorii au venit într-un mod obișnuit. Mai întâi, s-a obținut clorură de 1-(4-amino-2-p-propil-5-pirimidinil)-2-picolină sau amprol, care s-a dovedit a fi un medicament anticoccidian foarte eficient. Apoi s-a dovedit că efectul său terapeutic se datorează asimilării afectate (cel mai probabil fosforilarea) tiaminei în protozoare. Derivații rezultați ai vitaminei, lipsiți de hidroxil în radicalul 5-etil, au devenit un nou grup de antimetaboliți produși la scară industrială în scopuri medicinale.

Factori naturali anti-vitaminici

Tiaminaza. Simptomele care seamănă cu forma paralitică a beriberi și care apar la vulpi atunci când se hrănesc predominant cu crap crud au fost descrise pentru prima dată în 1936. S-a stabilit curând că cauza bolii la animale a fost deficitul de tiamină cauzat de prezența anumitor pești marini în organele interne. de crap si alte tesuturi.moluste, plante si microorganisme ale enzimei care distruge in mod specific tiamina – tiaminaza. Mai târziu, au început să se distingă două forme ale enzimei: tiaminaza I, care descompune vitamina în timp ce simultan înlocuiește tiazolul cu o bază azotată și tiaminaza II, care descompune hidrolitic vitamina în componente pirimidină și tiazol. A doua formă de tiaminază a fost găsită până acum doar la microorganisme (Bac. Aneurinolyticus), dar acestea din urmă sunt adesea cauza bolii tiaminazei la om, procedând în funcție de tipul de hipovitaminoză cronică B1.

Factorii termostabili care inactivează tiamina au fost găsiți în pești și multe plante, în special ferigi. Acești factori sunt adesea asociați cu tiaminaze. Se știe că factorul termostabil din intestinele crapului distruge vitamina, precum tiaminaza, și este ea însăși o substanță de natură heminică, iar factorul conținut de ferigă este acidul 3,4-dihidroxicinamic, care formează complexe inactive cu tiamina.

Atât antimetaboliții de tiamină, cât și factorii antivitaminici naturali și-au găsit o largă aplicație pentru reproducerea experimentală a deficitului de vitamina B1 la animale, iar unii dintre aceștia (amprol, clorotiamină) sunt utilizați ca preparate medicinale în practica veterinară.

Nevoia de tiamină și metode pentru determinarea aportului organismului cu vitamina B1

Dificultățile de a determina nevoia de tiamină a oamenilor sau animalelor sunt asociate în principal cu imposibilitatea realizării unor experimente de echilibru adecvate în aceste scopuri, deoarece o proporție semnificativă a vitaminei care intră în organism suferă numeroase transformări care sunt încă puțin înțelese. În acest sens, singurul criteriu care este controlul valorii vitaminice a dietei îl reprezintă indicatorii indirecti determinați prin analiza urinei și sângelui la om sau și a țesuturilor la animale. O parte semnificativă a recomandărilor privind necesitatea de tiamină este dată și pe baza unei evaluări a stării generale a subiecților: absența semnelor clinice de hipovitaminoză, eliminarea unor tipuri de deficiență funcțională cu administrare suplimentară de vitamine etc. Pentru populația Rusiei, luând în considerare ajustările pentru fluctuațiile individuale, o normă de 0,6 mg tiamină la 1000 de calorii din dieta zilnică. Această doză ar trebui considerată ca fiind cea mai pe deplin luând în considerare nevoia umană de vitamină în condiții de zone climatice medii și efort fizic mediu. În anumite limite, caracteristicile profesionale ale dietelor (creșterea conținutului de calorii) cu această abordare sunt asigurate de un set de diverse produse din alimentele consumate pe zi. Totuși, trebuie amintit că predominarea grăsimilor în alimentație (de 4 ori față de obișnuit) reduce necesarul de tiamină cu aproximativ 15-20%, iar consumul excesiv de carbohidrați, dimpotrivă, crește consumul de vitamine.

Se știe că necesarul de tiamină în raport cu conținutul caloric al alimentelor crește odată cu stresul fizic și neuropsihic, în timpul sarcinii și alăptării, când organismul este expus la anumite substanțe chimice (medicamente, otrăvuri industriale) sau fizice (răcire, supraîncălzire, vibrații). , etc.) factori, precum și pentru multe boli infecțioase și somatice. Deci, necesarul de tiamină în nordul îndepărtat este cu 30-50% mai mare. Odată cu îmbătrânirea corpului, când condițiile de absorbție și asimilare interstițială a vitaminei se deteriorează considerabil, calculul necesarului ar trebui să crească cu 25-50% în raport cu conținutul caloric al alimentelor. Consumul de vitamine la lucrătorii magazinului fierbinte și la personalul de zbor al aviației moderne de super-viteză crește brusc (de l, de 5-2,5 ori). Cu stresul fiziologic cauzat de factori endogeni (sarcina, alăptarea), necesarul de tiamină crește cu 20-40%. Pentru multe intoxicații și boli, se recomandă administrarea zilnică de tiamină în doze de multe ori mai mari decât necesarul fiziologic (10-50 mg). Este puțin probabil ca în aceste din urmă cazuri să vorbim despre efectul vitaminic specific al compusului introdus, deoarece unele dintre proprietățile tiaminei ca compus chimic pot juca un rol special în acest sens.

Necesarul zilnic de tiamină în diferite grupuri ale populației din orașele cu servicii publice dezvoltate
(În orașele și satele cu servicii publice mai puțin dezvoltate, nevoia crește cu aproximativ 8-15%)
prin intensitatea muncii

		Necesarul de tiamină în mcg
Grupuri	Vârsta în ani	Bărbați		femei
		in conditii normale		in conditii normale	cu activitate fizică suplimentară
Primul	18 - 40	1,7	1,9	1,4	1,6
	40 - 60	1,6	1,7	1,3	1,4
Al doilea	18 - 40	1,8	2,0	1,5	1,7
	40 - 60	1,7	1,8	1,4	1,5
Al treilea	18 - 40	1,9	2,1	1,5	1,8
	40 - 60	1,7	1,9	1,6	1,6
Al patrulea	18 - 40	2,2	2,4	2,0	2,0
	40 - 60	2,0	2,2	1,7	1,8
Barbat tanar	14 - 17	1,9
Fetelor	14 - 17			1,7
vârstnici	60 - 70	1,4	1,5	1,2	1,3
Vechi	70	1,3		1,1
Copii (fără diviziune de gen)
Copii	0,5 - 1,0	0,5
Copii	1 - 1,5	0,8
Copii	1,5 - 2	0,9
Copii	3 - 4	1,1
Copii	5 - 6	1,2
Copii	7 - 10	1,4
Copii	11 - 13	1,7

Pentru animalele de laborator cele mai des utilizate în experiment, se poate concentra pe următoarele valori ale necesarului de tiamină: pentru un porumbel - 0,125 mg la 100 g de hrană, pentru un câine - 0,027-0,075 mg, pentru un șoarece - 5-10 μg, pentru un șobolan - 20-60 μg, pentru o pisică - 50 mcg la 100 g pe zi.

Astfel, criteriul decisiv pentru asigurarea organismului cu tiamină este fiabilitatea determinării prezenței sau absenței deficienței de vitamine la subiecți. Alături de definirea vitaminei în sine, indicatori importanți în acest caz sunt metaboliții (alfa-cetoacizi), al căror schimb depinde de enzimele care conțin TDF sau de enzimele în sine (dehidrogenază, transketolaza). Ținând cont de specificul studiilor clinice și experimentale, să luăm în considerare pe scurt valoarea indicatorilor enumerați în aplicarea unor condiții specifice și natura materialului analizat.

Examinarea urinei

După cum sa menționat deja, la om, un conținut de vitamine în urina zilnică mai mic de 100 μg este considerat de majoritatea autorilor ca dovadă a deficienței de tiamină. Cu toate acestea, cu un aport normal de vitamine cu alimente, excreția acesteia în urină depinde și de natura tratamentului medicamentos (dacă vorbim despre pacient) și de starea funcției excretoare a rinichilor. Anumite medicamente pot reduce drastic, în timp ce altele cresc excreția vitaminei. Excreția crescută a tiaminei nu poate fi întotdeauna percepută ca dovadă a saturației vitaminelor, deoarece cauza poate fi o încălcare a mecanismelor de reabsorbție în aparatul tubular al rinichilor sau depozitarea insuficientă a vitaminei din cauza unei încălcări a proceselor de fosforilare a acesteia. . Pe de altă parte, conținutul scăzut de tiamină în urina persoanelor bolnave se poate datora nu deficienței sale, ci rezultatului restricției parțiale a aportului de alimente care conțin o cantitate corespunzător mai mică de vitamină. În acest sens, pentru a obține informații suplimentare despre starea metabolismului interstițial al tiaminei, o metodă de examinare a urinei după încărcături parenterale este destul de răspândită. Este convenabil să se efectueze o încărcare de trei ori, pe baza unei doze de 0,5 mg de vitamină la 1 kg din greutatea pacientului, rotunjind greutatea la zeci de kilograme.

Toate metodele de determinare a tiaminei trebuie verificate pentru reproductibilitatea valorilor obținute cu ajutorul lor în cazul prezenței medicamentelor în urina pacienților. Se știe, de exemplu, că salicilații, chinina și alte medicamente pot provoca fluorescență suplimentară, interferând cu interpretarea corectă a datelor fluorimetrice, iar PASK, interacționând direct cu fericinida, reduce brusc producția de tiocrom. În condiții experimentale, un indicator convenabil al aprovizionării cu tiamină este determinarea nivelului de piruvat (PC) în urină. Trebuie amintit că numai formele pronunțate de hipovitaminoză B1 sunt însoțite de o acumulare distinctă a acestui acid ceto, care este cel mai adesea definit ca substanțe care leagă bisulfiți (BSB). În condiții patologice, mai ales când vine vorba de persoanele bolnave, nivelul BSV, ca și cantitatea de PC în sine din urină, variază într-un interval foarte larg în funcție de intensitatea metabolismului carbohidraților, iar acesta din urmă este controlat de un număr mare. a diverșilor factori care nu au legătură directă cu tiamina. Indicatorii nivelului de BSV sau PC în urină în astfel de situații ar trebui utilizați numai ca date suplimentare.

Test de sange

Principala formă a vitaminei prezente în sânge este TDF. Determinările făcute la oameni sănătoși prin diverse metode dau în medie aceleași valori, dar cu fluctuații în intervale destul de largi (4-12 μg%). Ca semn de încredere al deficitului de vitamine, dacă ne concentrăm doar pe acest indicator, pot fi luate în considerare doar valorile sub 2-4 μg%. Numai definiția tiaminei totale este mai puțin acceptabilă. În mod normal, aceasta nu introduce o eroare semnificativă, deoarece există foarte puțină vitamină liberă - 0,3-0,9 μg%. Cantitatea sa în serul sanguin poate crește brusc odată cu o deteriorare a funcției excretorii renale în hipertensiune arterială sau în legătură cu o încălcare a procesului de fosforilare a vitaminelor. Dacă aceste restricții sunt absente, atunci putem presupune că nivelul de tiamină din sânge reflectă în mod adecvat aprovizionarea cu aceasta a organismului.

În studiul sângelui, precum și al urinei, determinarea concentrației de PC este utilizată pe scară largă. Este important să se folosească o metodă mai specifică (enzimatică, cromatografică) în aceste scopuri, deoarece reacțiile cu bisulfit sau aldehida salicilic dau rezultate supraestimate. Dacă PC-ul este determinat să caracterizeze metabolismul unei vitamine la pacienți, este necesar să se ia în calcul un număr mare de factori care nu sunt legați de această vitamină, dar care afectează în mod activ metabolismul și, în consecință, nivelul de PC din organism. Astfel, se observă o creștere a nivelului de sânge din PC odată cu introducerea de adrenalină, ACTH, în timpul efortului, șoc electric și insulinic, deficit de vitamine A și D, multe boli infecțioase și de altă natură, când este adesea dificil de bănuit o deficiență. de tiamină. Experimentul a arătat că în unele cazuri nivelul PC din sânge se corelează mai mult cu hiperfuncția sistemului pituitar - cortex suprarenal decât cu aprovizionarea organismului cu vitamină.

Deoarece există dificultăți în identificarea adevăratei stări a metabolismului tiaminei prin conținutul vitaminei în sine sau nivelul de acizi ceto din sânge, este posibil să se utilizeze în aceste scopuri determinarea activității enzimelor care conțin TDP, în special , transcetolaza eritrocitară (TC). Pentru această enzimă, chiar și modificări minore ale concentrației coenzimei afectează în mod vizibil activitatea întregului sistem. Observații în clinică și în timpul examinărilor preventive ale populației, experimentele pe animale confirmă sensibilitatea foarte mare a MC chiar și la deficiența ușoară de vitamine. Enzima reacționează chiar și atunci când modificările nivelului de PC sau vitamina în sine din sânge nu sunt indicative. Pentru o mai mare acuratețe, acum este utilizată metoda de activare suplimentară a MC adăugată in vitro la hemolizatul eritrocitar TDF. Stimularea TC până la 15% din activitatea inițială este luată la o rată adecvată, de la 15 la 25% - hipovitaminoză, mai mult de 20-25% - deficiență de vitamine.

Încălcarea echilibrului vitaminelor și a metabolismului tiaminei

Răspândită în secolul al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea în țările din Orientul Îndepărtat, boala (beriberi), care este o formă clasică de deficiență de vitamina B1, este acum mult mai puțin frecventă. Există trei forme de beriberi, care corespund celor mai pronunțate manifestări ale bolii:

• uscat, sau paralitic (predomină leziunile neurologice - pareză, paralizie etc.);
• edematos (încălcări se observă în principal din partea aparatului circulator al sângelui);
• acută sau cardiacă (se termină rapid cu moartea pe fondul insuficienței ventriculare drepte severe).

În practică, formele enumerate în forma lor pură sunt rare, iar tranzițiile lor parțiale sunt observate. În condițiile moderne, cel mai des se întâlnește hipovitaminoza B1 de diferite adâncimi. Simptomatologia acestuia din urmă este, de regulă, destul de generală (respirație scurtă, palpitații, durere în regiunea inimii, slăbiciune, oboseală rapidă, pierderea poftei de mâncare, scăderea rezistenței generale la alte boli etc.) și nu poate fi pe deplin recunoscută ca tipică pentru insuficiență numai tiamina, așa cum se găsește în multe alte hipovitaminoze. În esență, trebuie menționat încă o dată că simptomele enumerate pot fi atribuite hipovitaminozei B1 în cele din urmă numai pe baza unor studii biochimice speciale (vezi mai sus). Hipovitaminoza secundară B1, care apare ca urmare a dezechilibrului sau a metabolismului vitaminelor, necesită o luare în considerare separată. Primul grup ar trebui să includă cazuri de consum crescut de vitamine în timpul aportului obișnuit cu alimente (tireotoxicoză și alte boli, exces de carbohidrați în dietă), absorbție afectată din tractul gastrointestinal sau excreție crescută a vitaminei în urină după o perioadă lungă de timp. utilizarea diureticelor. Cel de-al doilea grup de tulburări este asociat de majoritatea autorilor cu o slăbire a proceselor de fosforilare interstițială a tiaminei sau proteidizarea acesteia, ca în utilizarea terapeutică a hidrazidelor de acid izonicotinic sau în inaniția de proteine.

Varietatea motivelor enumerate mai sus (esențial de ordin endogen) determină dezvoltarea deficienței de tiamină, care este în mare măsură eliminată în primul grup de tulburări prin administrarea suplimentară a vitaminei în doze crescute. Hipovitaminoza de al doilea tip adesea nu se pretează la terapia directă cu vitamine și necesită eliminarea prealabilă a tulburărilor de bază inițiale în metabolismul tiaminei în sine sau introducerea derivaților de coenzimă în organism.

Combinarea unor astfel de forme diferite din punct de vedere etiologic de perturbare a aprovizionării cu tiamină în organism într-un grup de așa-numita hipovitaminoză endogenă pare să nu aibă succes. Pentru tulburările metabolice, termenul „disvitaminoză” este mai potrivit, adică pur și simplu o declarație a faptului unei încălcări a metabolismului unei vitamine cu un aport normal și suficient al acesteia în organism. Ceva similar se observă atunci când vitaminele concurează între ele, când un aport excesiv al uneia dintre vitamine inhibă schimbul și proteidizarea celeilalte.

Utilizarea preventivă și terapeutică a tiaminei și a derivaților săi

Indicații și contraindicații pentru tiaminoterapia

La fundamentarea principiilor principale ale utilizării terapeutice a unei vitamine sau a derivaților săi, trebuie să pornești de la mai multe condiții prealabile. În cazul în care este vorba despre deficiența tipului de deficiență de vitamine sau hipovitaminoză, tratamentul se efectuează conform regulilor obișnuite ale terapiei de substituție. Situația este mai complicată cu disvitaminoza care apare pe fondul oricărui proces patologic sau ca urmare a expunerii la metabolismul tiaminei de către diverși factori exogeni (medicamente, otrăvuri chimice, agenți fizici etc.), când succesul depinde în mare măsură de terapia etiotropă sau utilizarea preparatelor vitaminice adecvate (cocarboxilază, derivați disulfuri). Analizând datele disponibile, se poate presupune că condițiile prealabile pentru utilizarea terapeutică a tiaminei sunt disponibile pentru diferite leziuni etiologice ale tractului gastrointestinal, ficatului, boli neuropsihiatrice, insuficiență cardiovasculară, hipotensiune arterială, reumatism. Experiența practică justifică utilizarea vitaminei pentru rahitism, amigdalita cronică, multe boli de piele și infecțioase, diabet zaharat, hipertiroidism, tuberculoză. Administrarea profilactică a tiaminei la sportivi, piloți în ajunul supraîncărcărilor așteptate, lucrătorilor care se confruntă cu otrăvuri industriale (monoxid de carbon, amoniac, oxizi de azot etc.), în practica obstetricală în ajunul nașterii și în alte cazuri este suficient de fundamentată.

A doua direcție în fundamentarea terapiei cu tiamină poate fi luarea în considerare a funcțiilor biochimice cunoscute ale acestei vitamine. În acest caz, întrebarea trebuie rezolvată pe baza unor date specifice privind încălcarea în organismul pacientului a acelor procese metabolice pe care le putem corecta prin introducerea unei vitamine. În esență, ar trebui să vorbim despre activitatea coenzimă și non-coenzimă a tiaminei, adică despre cele ale funcțiilor sale, care sunt discutate în detaliu mai sus. Inițial, principalele indicații pentru utilizarea tiaminei în diferite boli au fost simptomele tipice beriberiului: nevrite, nevralgie, paralizii, dureri de diverse etiologii, tulburări ale activității nervoase și cardiace. În prezent, atunci când se justifică necesitatea terapiei cu vitamine, acestea provin în principal din tulburări metabolice (acidoză, comă diabetică, piruvatemie, toxemie la gravide).

Tiamina este utilizată pentru nevrita periferică, tulburări generale datorate malnutriției, anorexie, encefalopatie Wernicke, deficit de vitamine, alcoolism cronic, nevrita alcoolică, insuficiență cardiovasculară și tulburări gastro-intestinale.

Pentru toate aceste boli (cu excepția encefalopatiei Wernicke), tiamina este utilizată aproximativ în mod egal enteral și parenteral în doze cuprinse între 5 și 100 mg pe zi. În prezent, unele preparate medicinale ale vitaminei sunt introduse pe scară largă în practica clinică: fosfații de tiamină (TF) și derivații disulfuri. După dezvoltarea unei metode simple de sinteză a TF ca agent terapeutic, așa-numita cocarboxilază (TDF) a câștigat rapid popularitate. Motivul pentru introducerea TDF în practica medicală a fost faptul binecunoscut al activității coenzimei a acestui derivat particular de vitamină. În plus, toxicitatea TF este de 2,5-4 ori mai mică decât cea a tiaminei libere. Există un alt avantaj semnificativ al TF - o digestibilitate mai completă. Deci la oameni după injecții intramusculare echimolare de tiamină, TMP și TDF, cantitatea de vitamină care a apărut în urină în 24 de ore a fost de 33, 12 și, respectiv, 7% din doza administrată.

Utilizarea TF este cea mai eficientă atunci când este necesar să se efectueze terapia cu vitamine la pacienții cu procese de fosforilare slăbite. Deci, cu tuberculoza pulmonară, injecțiile cu tiamină sunt ineficiente: până la 70% din vitamina poate fi excretată în urină pe zi. Dacă pacienții au primit doze echivalente de TDF, atunci excreția vitaminei din organism a fost mai mică - 11%. Atunci când este administrat parenteral, în special intravenos, TDF produce efecte metabolice care nu se observă după injecțiile vitaminei libere. Foarte des, TDF provoacă schimbări similare cu cele observate cu utilizarea ATP sau a fosfocreatinei.

Cele mai numeroase date sunt legate de utilizarea TDF în diabetul zaharat și insuficiența cardiovasculară. Administrarea de TDF (50-100 mg intravenos) a redus dramatic mortalitatea din coma diabetică și s-a dovedit a fi foarte eficientă în tratamentul stărilor acidotice. TDF nu numai că îmbunătățește efectul insulinei, dar elimină și rezistența la insulină la unii pacienți. Odată cu normalizarea indicatorilor tradiționali care caracterizează severitatea diabetului zaharat (glicemie, glucozurie, cetoză), TDF are un efect de normalizare distinct asupra nivelului de colesterol și fosfolipide din Corvi. În caz de insuficiență cardiovasculară, chiar și injecțiile unice de TDF normalizează rapid nivelurile crescute de piruvat și acid lactic din sângele pacienților.

TDF activează semnificativ aportul miocardic de nutrienți din sânge, îmbunătățind rapid parametrii electrocardiogramei. O acțiune similară a TDF este utilizată pe scară largă în tratamentul diferitelor anomalii funcționale ale inimii (extrasistolă, unele forme de aritmii). Modificările pozitive exprimate ale indicilor electrocardiogramei sunt descrise în arterioscleroză, hipertensiune arterială, unele boli endocrine și renale, infarct miocardic, defecte ale valvei cardiace în cazurile în care factorul principal al patologiei a fost o încălcare a trofismului inimii. De asemenea, s-a demonstrat că TDF este mai eficient decât tiamina în boli ale sistemului nervos periferic și central, în scleroza multiplă, astmul bronșic și multe alte boli.

S-au răspândit și diverși derivați disulfuri ai vitaminei, a căror eficacitate se explică prin asimilarea mai bună a formelor disulfurice în tractul intestinal. Unul dintre avantajele acestor derivați este considerat a fi toxicitatea lor semnificativ mai scăzută în comparație cu tiamina.

Surse de

Pâine neagră, cereale, mazăre, fasole, carne, drojdie.

Necesar zilnic

Structura

În compoziția tiaminei se determină un inel pirimidinic, conectat la un inel tiazol. Forma coenzima a vitaminei este tiamin difosfat.

Structura vitaminei B 1

Structura difosfatului de tiamină

Metabolism

Absorbit în intestinul subțire sub formă de tiamină liberă. Vitamina este fosforilată direct în celula țintă. Aproximativ 50% din totalul B1 se află în mușchi, aproximativ 40% în ficat. Corpul nu conține mai mult de 30 de doze zilnice de vitamină la un moment dat.

Funcții biochimice

1. O parte din tiamin difosfat(TDF), care

Un exemplu de reacție care implică tiamină difosfat (calea pentozei fosfatului)

2. O parte din tiamină trifosfat, care nu a fost încă studiat suficient. Există informații dispersate despre participarea TTF la transmiterea impulsurilor nervoase, la generarea unui semnal celular, la reacțiile de bioelectrogeneză celulară, la reglarea activității canalelor ionice.

Hipovitaminoza B1

Cauză

Motivul principal este defect vitamine din alimente, exces alcool-conțin băuturi care reduc absorbția și cresc excreția vitaminei, sau carbohidrati alimente care cresc nevoia de tiamină.

De asemenea, cauza hipovitaminozei poate fi consumul de pește crud (codul, păstrăv, hering), stridiile crude, deoarece acestea conțin un anti-vitamina - o enzimă. tiaminaza distrugând vitamina. Intestinul uman conține bacterii tiaminaza.

Tabloul clinic

Boala „beriberi” sau „cătușele picioarelor” este o încălcare a metabolismului sistemului digestiv, cardiovascular și nervos din cauza metabolismului energetic și plastic insuficient.

Din partea țesutului nervos se observă următoarele:

• polinevrita: scăderea sensibilității periferice, pierderea unor reflexe, durere de-a lungul nervilor,
• encefalopatie:
  - sindromul Wernicke - confuzie, tulburări de coordonare, halucinații, tulburări de vedere,
  - Sindromul Korsakov - amnezie retrogradă, incapacitatea de a asimila informații noi, vorbăreț.

Din lateral a sistemului cardio-vascular există o încălcare a ritmului cardiac, durere în inimă și o creștere a dimensiunii acesteia.

V tract gastrointestinal funcția secretorie și motrică este perturbată, apar atonia intestinală și constipația, pofta de mâncare dispare, iar aciditatea sucului gastric scade.